Почему стучат клапана на холодном и горячем моторе
Металл расширяется после нагрева. Таковы законы физики. Поэтому зазор между деталями газораспределительного механизма (ГРМ) постоянно меняется в зависимости от температуры. Если расстояние становится слишком большим, стучат клапана. Мы описываем этот звук, как высокочастотное цоканье. Аналогичный шум может появиться при неисправности гидрокомпенсаторов. Устройства предназначены для автоматической компенсации теплового зазора и работают по гидравлическому принципу. Расскажем о том, как провести диагностику и отрегулировать зазоры.
Устройство клапанного механизма
Элементы клапанного механизма
Основной деталью механизма можно назвать распределительный вал. На нем есть несколько кулачков, изготовленных в виде безударных профилей. Они нажимают на промежуточное звено (коромысло), которое передает усилие на сами клапана. Порой роль «передатчиков» играют толкатели, рокеры. Конструкция зависит от расположения клапанов:
На старых моделях двигателей за настройку зазоров отвечает регулировочный винт. В современных моторах коэффициент температурного расширения приводит в норму гидрокомпенсатор. Распределительный вал расположен в головке блока цилиндров (ГБЦ). Его вращает коленвал через цепную или ременную передачу. Направляющие втулки (1) предназначены для обеспечения точного движения клапана, а пружины (5) помогают вернуться в исходное положение. Обычно на верхнюю часть стержня надеты маслосъемные колпачки. Они не дают смазке попасть в камеру сгорания.
Причины появления посторонних шумов
Принцип работы клапанов
В силовых агрегатах, выпущенных в начале двухтысячных годов, клапана могут стучать уже после 10–15 тысяч км пробега. Судя по нашему опыту, за это время регулировка зазора сбивается и надо выполнять ее повторно. Точный срок, когда пора браться за ключ и готовить набор щупов, указан в технической документации автомобиля. За первые пять лет после выхода с конвейера, в движке вряд ли возникнет серьезная неисправность.
Межсервисный интервал постоянно сокращается по мере эксплуатации машины. Ведь в результате трения стачиваются втулки, толкатели, коромысла и стержни клапанов, а также кулачки распредвала. Износ рабочих поверхностей вызывает увеличение зазоров. В этом случае одной регулировки хватает только на 5–6 тысяч километров. Со временем ситуация усугубляется до такой степени, что прокрутка регулировочного винта становится бесполезным занятием.
Популярные марки:
Гидрокомпенсаторы увеличивают ресурс клапанного механизма за счет плавной «подстройки» под температурный режим. Но и гидрики со временем приходят в негодность. Плунжеры перестают выдвигаться на нужное расстояние, ломаются обратные клапаны. В результате давление внутри корпуса падает, деталь перестает решать свою задачу. Появляется стук. Можно попробовать сделать ремонт или промыть гидравлический компенсатор. Скорее всего понадобится полная замена.
На холодном двигателе
Принцип работы механизма ГРМ
Чем ниже температура силового агрегата, тем больше зазоры между элементами клапанного механизма. Поэтому стук «на холодную» можно назвать вариантом нормы. Если после запуска мотора в районе головки блоков слышно цоканье, значит детали прогреваются. После того как температура достигнет 65 °C, шумы прекратятся сами собой. Этого не случилось? Скорее всего, в системе ГРМ есть неисправность. Как вариант — износ толкателей. Так происходит из‐за недостаточного давления масла. Фрикционные поверхности истираются без смазки.
Мы считаем, что все неполадки, которые не связаны со сбитой регулировкой, нужно решать в автосервисе. Разобрать клапанный механизм можно самостоятельно, особенно если есть опыт. Но результат ремонта не всегда оправдывает ожидания. Судя по нашему опыту, стук остается даже после замены втулок, толкателей и клапанов. Виной тому запчасти, качество которых не соответствует оригинальному. Да и регулировка — тонкая и кропотливая работа.
На горячем двигателе
Принцип работы гидрокомпенсатора
Если обратиться к теории, нагрев металла должен компенсировать тепловые зазоры. Стук продолжается? Первым делом следует обратить внимание на систему смазки. Когда в ней падает давление, большая сила трения провоцирует появление металлического скрежета. На большой частоте он воспринимается на слух как цоканье. Типичный признак, говорящий о неисправности — включение красной или желтой пиктограммы в виде масленки на панели приборов. Советуем заменить фильтр и масло, осмотреть гидрокомпенсаторы.
Проблема не ушла? Следует проверить работоспособность масляного насоса. Стук клапанов «на горячую» порой сигнализирует о низком уровне масла. Это легко проверить с помощью штатного щупа. Полоска должна находиться не ниже отметки min. Шум на холостых оборотах появляется из‐за поломки гидрокомпенсаторов. Порой причиной становится появление детонации в движке: горючая смесь воспламеняется неравномерно. Если неприятный звук проявляется при разгоне, дело в износе деталей клапанного механизма.
Диагностика
Устройство стетоскопа
Первым делом советуем определить локацию. Действительно ли дело в клапанах, или стуки слышны со стороны блока цилиндров? Порой очень похожее цоканье издают топливные форсунки на инжекторном двигателе. Для диагностики понадобится технический стетоскоп. Прибор можно приобрести в крупном автомагазине или заказать в интернете. Стетоскоп состоит из пары дужек с ушными оливами на концах. За передачу шума отвечает звуковод — полая трубка. К клапанной крышке нужно приложить головку прибора, прислушаться и запомнить цокот. Потом следует проверить блок цилиндров. Если щелчки доносятся оттуда, дело в износе вкладышей или подшипников коленвала. Возможно, слышен стук поршня.
Как стучат клапана: видео
Проще диагностировать шум на примере. Автор ролика специально разбирает силовой агрегат и нарушает регулировку клапанов: увеличивает зазор выше нормативных показателей. После сборки мотора слышно едва различимое цоканье:
Экспериментатор не останавливается на достигнутом результате. Он продолжает увеличивать зазоры. Со временем шум усиливается, особенно на высоких оборотах. Если с вашим мотором происходит то же самое, что на видео, значит, нарушена регулировка. Это самый благоприятный вариант. При износе деталей клапанного механизма стук будет не менее интенсивным. Только решить проблему с помощью регулировочного винта не получится. Придется менять запчасти самостоятельно или ехать в автосервис.
Выставление теплового зазора
Набор щупов
После проведения диагностики оказалось, что клапана стучат из‐за нарушения регулировки? Маленькие зазоры наносят вред силовому агрегату, как и большие. Для работы понадобится стандартный набор металлических щупов. На рисунке показан инструмент с шагом от 0,03 до 1 мм. Нужно узнать нормативные показатели для вашего двигателя. Для этого достаточно заглянуть в техническую документацию.
Пример. Нормативные показатели для 8‐клапанного движка Renault Logan с объемом 1,4 литра и маркировкой K7J равны: 0,1–0,15 мм для впускных клапанов и 0,25–0,3 для выпускных.
Все манипуляции лучше проводить на двигателе, остывшем до 20 °C. Первым делом следует открутить клапанную крышку и снять ее с посадочного места, не повредив прокладку. Дальнейшие действия советуем выполнять по шагам:
- Прокрутить коленвал и максимально освободить коромысло или толкатель от нажима со стороны кулачка.
- Просунуть щуп в пространство теплового зазора. Движется легко? Зазор большой. Не пролезает? Значит, расстояние слишком маленькое.
- Открутить контргайку регулировочного винта, закручивать винт до тех пор, пока щуп не начнет скользить в тепловом зазоре с небольшим усилием.
Останется повторить процедуру для каждого клапана, зажать контргайки, поставить клапанную крышку на место и проверить работу силового агрегата. Интенсивный стук должен прекратиться после прогрева двигателя до 65 °C. Если этого не произошло, значит, где‐то есть неисправность.
Выводы
Последствия эксплуатации автомобиля со стучащими клапанами зависят от причины появления посторонних шумов. Но даже при нарушении регулировки увеличится расход топлива и масла, снизится мощность силового агрегата. При более серьезных поломках нарушится работа фаз газораспределения. Зачем рисковать?
Приведем простой пример. Допустим, тепловой зазор меньше необходимого. Пережатый клапан не будет полностью закрываться. В результате поршень рано или поздно начнет ударяться о тарелку. Клапан погнется, мотор выйдет из строя. Придется проводить дефектовку и делать дорогостоящий ремонт.
Что делать в этой ситуации? Если услышали стук клапанов, советуем как можно быстрее посетить автосервис. Опытные мотористы выполнят диагностику неисправности, отрегулируют тепловые зазоры с максимальной точностью. Силовой агрегат будет работать как часы.
Стук клапанов
Стук клапанов говорит о недопустимом зазоре между кулачком распределительного вала и толкателем/рокером. Давайте рассмотрим, в каких случаях посторонний звук можно убрать регулировкой клапанов, а в каких случаях не обойтись без замены распредвала, гидрокомпенсаторов. Также поговорим о рассинхронизации фаз ГРМ, при которой возможен стук тарелок клапанов о поршни.
Принцип работы клапанного механизма
Толкатель в конструкции клапанного механизма передает движение от распределительного вала к клапанам. Кулачок распредвала имеет безударный профиль, благодаря чему нажим на толкатель происходит плавно. Чем меньше зазор между толкателем и кулачком, тем тише работа клапанного механизма.
Поскольку все детали двигателя обладают коэффициентом температурного расширения, зазор между кулачком и толкателем в процессе прогрева двигателя будет уменьшаться.
Существуют несколько путей регулировки теплового зазора:
- Установка регулировочных шайб. Между толкателем и кулачком устанавливают подложку, толщина которой подбирается в зависимости от величины зазора. Регулировочная шайба представляет собой диск из высокопрочной стали.
- Установка индивидуальных толкателей для каждого из клапанов. Толщина стенки зависит от величины зазора, который необходимо компенсировать.
- Применение устройства для автоматической регулировки тепловых зазоров клапанов. Через специальные каналы в ГБЦ к гидрокомпенсатору подается моторное масло. Под давлением масла толкатель приподнимается в направлении кулачка распределительного вала, благодаря чему всегда обеспечивается оптимальный зазор между кулачком и толкателем.
Причина постороннего звука
Причины стука клапанов:
- неправильная регулировка зазоров клапанов. Некоторые конструкции газораспределительного механизма предполагают регулировочные болты, при помощи которых можно выставить необходимый зазор между рокером и распредвалом. По мере износа деталей клапанного механизма эти зазоры изменяются. В сервисной документации по ремонту и обслуживанию автомобиля производитель регламентирует периодичность плановой регулировки клапанов;
- износ кулачка распределительного вала, рабочей зоны рокера, шарнира регулировочного болта и зоны посадки шарнира в рокере. При совокупности этих неисправностей правильно отрегулировать клапаны сложно. Неравномерность износа шарнира, выработка на рабочей зоне кулачка и рокера ведут к изменениям в геометрии работы всего механизма. В таком случае для правильной работы двигателя предписанный регламент по регулировке приходится сокращать;
- неисправность гидрокомпенсатора. Если по какой-либо из причин плунжер гидрокомпенсатора не выдвигается на необходимую величину, зазор между кулачком и толкателем будет слишком большим. Стучат гидрокомпенсаторы чаще всего в первые несколько секунд/минут после запуска, после чего посторонний звук исчезает.
Последствия
Если на авто застучали клапаны, на все детали механизма оказывается повышенная ударная нагрузка. В таком режиме работы кулачки распределительного вала и толкатель/коромысло быстрее изнашиваются.
В случае предельной выработки на кулачке качественно исправить образующуюся «ступень» не получится, распределительный вал придется заменить. Также под замену пойдут сточенные шарниры и рокера с расклепанными посадочными местами под шарниры.
В случае неправильной регулировки теплового зазора некоторые из клапанов могут оказаться зажатыми. Из-за недостаточного теплового зазора клапан дольше остается открытым, вследствие чего на тарелку клапана и седло оказывается большее термическое воздействие. Также при недостаточном зазоре существует риск срыва масляной пленки с рабочей поверхности рокера, из-за чего на нем появляются задиры.
Наиболее опасна ситуация с зажатыми выпускными клапанами, которые при работе двигателя нагреваются намного сильнее впускных клапанов. Длительный перегрев в таком случае приводит к прогару клапана. В дефектном цилиндре снижается компрессия, двигатель работает с перебоями, ECU регистрирует пропуски воспламенения.
Особую опасность зажатые выпускные клапаны представляют на автомобилях с газобаллонным оборудованием. Фаза горения пропана длиннее периода горения бензина, что повышает термическую нагрузку на выпускные клапаны и увеличивает риск их прогара. Поэтому не рекомендуем затягивать с проверкой зазоров, если на вашем авто застучал клапанный механизм
Как определить стук клапанов?
Для определения стука клапанов вам потребуется технический фонендоскоп. Вы сможете максимально точно локализировать источник звука, отличив стук в двигателе со стороны цепного привода ГРМ от стрекота гидрокомпенсаторов, который будет доноситься из-под клапанной крышки.
В некоторых случаях источник постороннего звука можно определить по косвенным признакам неисправности тех или иных компонентов. Так стук клапанов на холодном двигателе чаще всего говорит о слишком большом тепловом зазоре, который по мере прогрева двигателя уменьшается.
Неправильную работу гидрокомпенсаторов также можно определить на слух и по косвенным признакам:
- характерный стрекот появляется в первые секунды или минуты после запуска;
- клапана стучат на горячую. По мере прогрева двигателя вязкость масла уменьшается. Если из-за критичного износа зазоры в плунжерной паре увеличиваются, напор масла и давление на плунжер уменьшаются. Как следствие, гидрокомпенсатор не обеспечивает компенсацию теплового зазора.
Посторонние шумы в случае проблем с клапанным механизмом чаще всего хорошо слышны на холостом ходу и небольших оборотах. Если вы услышали, что на авто стучат клапаны при разгоне, скорее всего, вы путаете этот посторонний звук с симптомами детонационного сгорания или стука поршневых пальцев.
Как правильно выставить тепловой зазор?
На автомобилях с регулировочными болтами применяется две основные методики регулировки клапанов:
- настройка при помощи мерного щупа. Щуп имеет фиксированную толщину, которая соответствует необходимому зазору в клапанном механизме при фиксированной температуре деталей двигателя. Если говорить о двигателе ВАЗ классической модели, то в сети вы можете найти несколько типов рекомендаций на счет того, с каким усилием щуп должен вставляться и выниматься из-под рокера. В той или иной степени каждый из методов проверки не обладает достаточной точностью и не гарантирует правильность регулировки. Многие упускают из вида тот факт, что предписанные заводом 0,15 мм выставляются, когда детали клапанного механизма прогреты до 20ºС. С ростом или снижением температуры выставляемый зазор должен подгоняться под табличные значения, указанные в руководстве по ремонту и эксплуатации авто. Ширина используемого для замера щупа должна быть не меньше рабочей зоны рокера в месте контакта с кулачком распределительного вала;
- настройка при помощи часового индикатора. В специальный набор для регулировки входит часовой индикатор и штатив, который позволяет закрепить индикатор соосно с регулировочным болтом. Если следовать инструкции завода-изготовителя, то с помощью такого набора вы сможете подогнать величину зазора под табличные значения с минимальной погрешностью.
Для контроля температуры деталей клапанного механизма отлично подойдет пирометр.
На автомобилях с регулировочными стаканчиками проблема стучащих клапанов решается путем замены неподходящих толкателей. Зазоры в клапанном механизме проверяются при помощи набора мерных щупов. По результатам замеров вы увидите, где нужно установить более толстые, а где более тонкие стаканчики.
На многие авто иностранного производства бывает сложно найти толкатели подходящей толщины. Иногда в таком случае автовладельцы прибегают к покупке и последующей подгонки до нужных размеров стаканчиков от двигателей отечественного производства.
Видео: Так стучат клапана ВАЗ
Почему стучат клапана о поршни?
Стук клапанов о поршни и соответствующий шум при работе мотора появляются вследствие рассинхронизации фаз ГРМ. Если при поднятии поршня к ВМТ клапаны остаются открытыми, поршень бьет по тарелке клапана. Последствия работы двигателя с подобной неисправностью зачастую видны через свечное отверстие даже без эндоскопа. Тарелки клапанов оставляют на поршнях характерные отметки. Нередко при этом ножка клапана деформируется.
Причина такой неисправности в неправильной установке фаз ГРМ либо в перескоке цепи/ремня ГРМ. Эксплуатировать автомобиль с подобной неисправностью категорически запрещено.
Почему стучат клапаны в двигателе: ТОП-5 основных причин поломки на холодном или горячем двигателей + способы их устранения
Моторы выпускаемых сегодня машин функционируют на удивление тихо. Вот почему пешеходам и велосипедистам больше нельзя по привычке ориентироваться на дорожный шум при движении по трассе или пересечении проезжей части.
В отличие от моделей второй половины ХХ века современные иномарки практически не шумят даже при быстром наборе скорости. Самое большее, что можно услышать в такие моменты — это умеренное жужжание, исходящие из глубины подкапотного отсека.
Признак основательного износа клапанов
Правда, по мере вырабатывания рабочего ресурса данная картина плавно изменяется в худшую сторону. Чудес не бывает, и основательно износившиеся металлические детали начинают все отчетливей и пугающе грохотать, рокотать и позвякивать.
- Подобные перемены в функционировании двигателя служат признаками нарастающего разрушения клапанов.
- В этом материале речь пойдет о том, по каким причинам раздается стук клапанов в двигателе и что нужно сделать, чтобы покончить с данным тревожным явлением.
Характерный звонкий стук ломающихся клапанов
Малоопытным автолюбителям бывает очень не просто по одному лишь характеру звука выявить тот сегмент силовой установки, который начал работать нештатно.
Слишком много в современной машине узлов и агрегатов, и во всех мелочах изучить особенности их функционирования при сильном износе способен лишь водитель, преодолевший не одну сотню тысяч километров.
В то же время стучащие клапаны несколько выделяются на фоне прочих выходящих из строя механизмов. Клапаны издают звенящий звук, напоминающий стук железного прута по рельсе. Исходит такой шум из области ГРМ.
Важно отметить, что падение или нарастание оборотов мотора никоим образом на интенсивность данного звука не влияет.
Трудность выявления конкретной неполадки клапанов
Если же автолюбитель сумеет безошибочно распознать, что стук раздается точно из области расположения клапанов, то выявить конкретную причину данной неисправности смогут лишь те, кто имеют солидный опыт ремонта двигателей, в том числе капитального.
При всем этом даже начинающий автомобилист может воспользоваться четкой схемой поиска источника проблем, благодаря которой удается практически безошибочно указать на неполадку, вызвавшую стук.
Алгоритм диагностических процедур
Последовательность операций в данном случае выглядит следующим образом:
- Следует поднять капот и открутить колпачок на горлышке, в которое заливается машинное масло;
- Далее нужно вслушаться в работу мотора. Обычно нарастание интенсивности стука при снятой крышке определенно свидетельствует о том, что первопричиной наблюдаемых проблем являются клапаны;
- Внести дополнительную ясность в диагностику подобных неполадок позволит стетоскоп, который необходимо разместить в непосредственной близости от вероятного источника проблем с механикой.
Важная для автолюбителя информация
Всякому дальновидному автомобилисту пригодится знание тех причин, по которым клапаны начинают барахлить и стучать. Эта информация может понадобиться в дальней дороге, на прибрежном пикнике, на даче, рыбалке и вообще всюду, где поблизости нет ни автосервиса, ни гаражной мастерской.
Топ-5 причин стука клапанов
Наиболее распространенные причины того, что клапаны начинают досаждать и пугать странными звуками, таковы:
- Меняется размер технологического зазора, который должен отделять толкатели от клапанов. Во время комплектации машины на конвейере данный зазор подвергается точной настройке. В том случае, если в результате долгой эксплуатации двигателя данный зазор выходит за допустимые рамки, неизбежно следует характерный стук с металлическими нотками.
- Стук в области клапанов является следствием покупки дешевого некачественного горючего. Платой за такую экономию становятся проблемы с двигателем. Дабы предотвратить их, следует точно выполнять указания насчет подбора топлива, приведенные в автомобильной документации. При наименее благорприятном развитии событий вполне может произойти так называемая детонация двигателя. Этот разрушительный процесс неизбежно повлияет на работоспособность клапанной системы.
- Нередко происходит так, что клапаны начинают стучать лишь при наборе скорости или при очень быстрой езде. Это является следствием снижения масляного давления в смазочных моторных агрегатах.
- Когда стук дает о себе знать после обновления ремня газораспределительного механизма, то это значит, что шкив был смонтирован с ошибками. В результате он работает нештатно, что приводит к разрегулировке клапанного механизма.
- В число наиболее распространенных причин стука входит банальный износ клапанов после прохождения машиной определенного километража. В данном случае имеет место выработка заводского ресурса, и единственным эффективным способом решения этого вопроса является полное обновление изношенных деталей.
Поломка двигателя после расширения зазора
Практика показывет, что главной причиной стука клапанов становится разрегулировка зазора, который размежевывает кулачки на распредвале и рычажки.
- Выход зазора за нормальные параметры выливается в стук кулачка о рокер.
- Данный звук чем-то напоминает железное бряцанье, издаваемое молотком и зубилом.
Вследствие расширения зазора происходит стремительная амортизация силовой установки, чреватая губительными для мотора явлениями.
У целого ряда моделей данный зазор имеет одинаковые размеры, однако в некоторых случаях инженеры устанавливают уникальный параметр.
Зажатие и неполное закрытие клапана
Важно отметить, что сужение зазора тоже неблагоприятно отражается на функционировании клапанного механизма. При таком развитии событий возникает риск зажатия клапана, а позже неполное закрытие войдет в порядок вещей.
Дальнейшее использование двигателя с недостаточно запирающимися клапанами приведет к падению компрессии и чрезмерному нагреву мотора.
Необходимость периодической регулировки зазора
Если в такой ситуации вовремя не принять меры по обслуживанию и восстановлению клапанной системы, то дальше следует ждать стопроцентного выхода из строя цилиндров.
- Причем вовсе не факт, что перестанут функционировать лишь некоторые из них, поскольку нередко отказ происходит сразу во всем блоке цилиндров.
- Дабы не оказаться в столь плачевном положении, выходом из которого станут дорогостоящий вызов эвакуатора и разорительный капитальный ремонт, нужно регулярно проверять ширину зазоров и при необходимости ее подправлять.
В таком сервисе машина обычно нуждается после каждых пятнадцати тысяч километров пробега.
Источник https://ddcar.ru/blog/diagnostika/pochemu-stuchat-klapana-na-holodnom-i-goryachem-motore
Источник https://topmekhanik.ru/stuk-klapanov/
Источник https://voditelexpert.ru/pochemu-stuchat-klapany-v-dvigatele/
