Частые причины поломок распредвала

Поломки распредвала в основном происходят по причинам, не связанным с качеством изготовления детали, поэтому при выполнении работ по сборке двигателя необходимо учитывать взаимосвязи в работе распределительного вала.

Проблемы с пружиной

При установке клапанной пружины на штатное место особое внимание обращают на ее монтажную длину, которая не должна быть меньше полного хода клапана. Если это произойдет, то случится «заклинивание» пружины из-за посадки витков друг на друга. В таком положении пружина не сможет выполнять свою функцию и остановит движение клапанного механизма. Неисправность приведет к выходу из строя слабых звеньев ГРМ. Например, к износу на кулачках, обрыву клапанов, которые при падении попадают в цилиндр, изменению геометрии штанг толкателей.

Диапазон зазора в разных двигателях между витками пружины должен составлять от 0,4 до 3,0 мм (такая разница обусловлена особенностями конструкции, к примеру наличием 2 пружин на клапан). При этом обычно при полном ходе клапана зазор составляет примерно 1,5 мм. Отсутствие зазора между витками допускать нельзя, это приведет к очень серьезной поломке и выходу распредвала из строя.

Удар тарелки пружины клапана в маслосъемный колпачок

Последствия удара тарелки клапанной пружины в маслосъемный колпачок бывают такими же, как при «заклинивании» пружины. Для того, чтобы избежать этого, ход клапана должен быть меньше расстояния от нижнего края тарелки пружины клапана до вершины маслосъемного колпачка. Дефект устраняется на станке доработкой направляющей втулки клапана. По этой причине распредвал очень часто ломается.

Проблемы с приводом клапанов

Сбои в управлении клапанами могут привести к серьезным неисправностям. Сложность конструкции клапанного механизма, испытывающего во время работы огромные нагрузки, требует идеального взаимодействия всех его элементов. Любой дефектный или неправильно подобранный элемент конструкции выведет механизм из строя. Например, ослабленные пружины или «высокие» кулачки распредвалов для увеличения мощности двигателя.

Такие проблемы характерны больше для моторов с размещением распредвала под БЦ и имеющих штанговый привод клапанов. Первыми деформируются штанги толкателей. Это связано с тем, что это нежесткий элемент механизма. «Слабина» пружин приводит к изгибанию штанги толкателя из-за возросшего давления в цилиндре и проблемах с открытием клапана. Толщина штанг должна выдерживать высокие обороты и сжимающие нагрузки. Проблемы может вызвать заедание толкателя или увеличенный зазор. Основной фактор, влияющий на состояние деталей ― скорость перемещения элементов газораспределительного механизма перед контактом его подвижных частей.

Использование ограничителя оборотов

Ограничитель оборотов используется для отключения зажигания в цилиндрах. Но это не останавливает процесс поступления горючего в цилиндры, что вызывает его перегрузку из-за сгорания обогащенной смеси. В результате давление в цилиндре возрастает, клапан захлопывается и удар передается на элементы распредвала. Поэтому если такой ограничитель оборотов установлен на автомобиле, лучше его отключить, что обеспечит продление ресурса ДВС.

Проблемы с роликовыми толкателями

Роликовые толкатели очень часто выходят из строя из-за попадания мелких частиц грязи или нагара. Заклинивание толкателя могут вызвать попавшие в каналы детали частицы грязи. Грязь попадает в каналы вместе с маслом, что приводит к увеличению зазоров в клапанном механизме. Возникает повышенный уровень шума, клапан перестает двигаться нормально.

Перед установкой толкателей необходимо убедиться в том, что БЦ, ГБЦ (включая каналы) не требуют дополнительной очистки. Толкатели нужно осмотреть на наличие повреждений. Затем выполняется очистка толкателей чистым дизтопливом или бензином. Смазывают толкатели чистым моторным маслом.

Загрязнение масла

Избежать небольших загрязнений при сборке мотора очень сложно. Необходимый уровень очистки БЦ и ГБЦ может обеспечить только использование специализированного оборудования. Сама операция промывки сложна и трудоемка. Обращать внимание нужно на загрязнение масляных каналов, которое приводит к повреждениям толкателей и вкладышей.

При этом продувка сжатым воздухом порой не дает требуемого результата. Удалить таким способом грязь, скопившуюся в удаленных частях магистралей, очень сложно. Нужное качество промывки дает чистка масляных каналов ершиком с одновременным удалением заглушек масляных магистралей. Иногда заглушки приходится высверливать, а затем нарезать резьбу для новых заглушек. Также тщательно надо очистить отверстия для отвода масла в коленвале, выполнить промывку штанг толкателей.

Подвижные детали ДВС защищает тонкая пленка смазки. Частицы грязи, попавшие в этот слой, превращаются в абразив, воздействие которого приводит повреждению поверхностей деталей и закупорке малых зазоров, что обязательно вызовет поломку толкателей и вкладышей. Поэтому обязательно нужно обеспечить чистоту распредвала и толкателей для того, чтобы обеспечить их длительный срок службы.

Типичные проблемы со смазкой

К типичным проблемам со смазкой относятся недостаток и повышенная температура масла. При этом качественная смазка обеспечивает длительную работу распределительного вала. Для хорошей смазки нужно использовать качественное масло, выполнять смазку своевременно в нужном месте и в необходимом количестве.

Перегрев масла обычно происходит при сбоях в работе мотора. Это может произойти при засорении масляных каналов или заклинивании толкателя. Перегрев приводит к тому, что антифрикционные присадки в масло не выполняют свои функции. Вероятность поломки резко возрастает.

При низком давлении масла на сопрягаемых элементах конструкции не образуется необходимой толщины пленка смазки. Соприкосновение деталей сопровождается выделением значительного количества тепла, вероятность повреждения также значительно возрастает. Для решения этой проблемы целесообразно установить масляный насос с соответствующей подачей.

Особенности приработки плоских толкателей

Неправильная приработка плоских толкателей заканчивается поломкой. Это связано с конструкционными особенностями плоских толкателей и тем давлением, которое оказывает пружина при поломке кулачков на распределительных валах. Место контакта выступа кулачка с плоской поверхностью детали обязательно должно быть покрыто тонким слоем смазки с присадками. Рекомендуется выполнять следующие правила:

• При установке нового распредвала нельзя устанавливать старые толкатели. Если планируется повторная установка распредвала старые толкатели монтируются на своих местах.
• Поверхности деталей, которые контактируют между собой, должны быть покрыты сборочной смазкой.
• В систему смазки до запуска мотора нужно залить масло с одновременным вращением коленвала. Это обеспечит попадание смазки на толкатели, коромысла и в каналы.
• Нельзя допускать перегрева двигателя при запуске, для чего нужно правильно выставить фазы и опережение зажигания. Двигатель должен поработать на оборотах в диапазоне 2000-2500 об/мин. Это обеспечит качественную смазку клапанного механизма. Прогон двигателя на холостых оборотах такую смазку не гарантирует.
• На таких оборотах двигатель должен проработать около получаса, после этого мотор надо прогнать в режимах от 1500 до 3800 об/мин. Затем выполняется замена масла и фильтра. Следующая замена выполняется через 800 км пробега.

Некачественное масло

Некачественное масло особенно негативно сказывается на роликовых толкателях. Грязь попадает в подшипники, что ведет к их повреждениям. При этом повреждения роликового толкателя, в отличие от плоского толкателя (их повреждения можно заметить при обкатке), иногда проявляются через достаточно продолжительное время. Важно помнить, что и в случае с роликовыми толкателями необходимо соблюдать правила процедуры обкатки и следить за качеством масла.

Масло для обкатки обеспечивает защиту клапанного механизма, уменьшается износ колец. Использование некачественного масла скорость износа замедлить не может. При этом продукты износа попадают в подшипники в роликах и выводят их из строя.

Качественное масло с антифризными присадками образует на поверхности деталей защитную пленку, что дает возможность выдерживать значительные нагрузки.

Правильная кинематика ГРМ

Необходимо добиться правильной кинематики движущихся деталей ГРМ. На этот вопрос надо обращать особое внимание при создании форсированных двигателей, когда нарушение кинематики может произойти из-за сочетания разных деталей. Нужно осмотреть коромысла и штанги толкателей, проверить геометрию этих деталей. Выбор штанг должен соответствовать оборотам и диапазону нагрузки на силовой агрегат.

Необходимо проверять зазоры, которые должны быть между коромыслами, клапанными пружинами и крышкой, и другими деталями. При необходимости выполняется фрезеровка.

Нужно также проверять изношенность установленных элементов и геометрию цилиндрических деталей и отверстий для толкателя. Изменение геометрии отверстия может привести к заклиниванию толкателя и серьезной поломке. Важно убедиться, что все используемые детали, новые и б/у, могут использоваться в рамках одной спецификации.

Обязательно надо проверить кривизну кулачков и люфт распредвала. Форма некоторых кулачков может плохо взаимодействовать с толкателями.

Выводы

Правильно выполнить ремонт или сборку двигателя очень сложно. Требуется точно выполнять действующие процедуры и по крайней мере дважды проверять спецификации. Любая ошибка скажется на времени выполнения ремонта и приведет к серьезным последствиям. Не стоит также торопиться выполнять прогон двигателя на максимальных оборотах.

Распредвал диагностика, замена и установка полный обзор

Распредвал: определение износа, снятие и установка + Видео

Рабочие такты автомобильного двигателя синхронизирует распределительный вал — отдельный узел газораспределительного механизма. Он редко повреждается, но если не следить за его техническим состоянием, это может произойти в самый неожиданный момент. Замена распредвала проводится только после тщательной его дефектовки.

Показания к замене распредвала

Следить за состоянием распредвала надо регулярно и тщательно. Его неисправность способна также вызывать масштабные поломки в самом двигателе Японского автомобиля. Обычно распредвал начинает «хандрить» глухим стуком во время запуска двигателя. На холодных моторах шум может слышаться в зоне клапанной крышки.

Опытные водители понимают внутренний голос своей машины, быстро определяют урчание двигателя и «левые», нехарактерные шумы. Они в состоянии сразу различить негромкий и ровный звук распредвала, меняющий частоту в зависимости от оборотов ДВС. Если деталь неисправна, то это сопровождается глухими постукиваниями, напоминающими удары молотка.

• ухудшение плавности хода машины;
• падение мощности ДВС;
• нестабильная работа на холостых оборотах;
• сильная вибрация мотора;
• сложный запуск в морозы.

Особое внимание уделяется сальникам распредвала — они не должны иметь разрывов, трещин или потёртостей. Осматривать надо также целостность привода. Однако по косвенным признакам определить износ распределительного вала сложно. Куда проще это сделать на снятой детали, осматривая её визуально со всех сторон. Нигде не должно быть выбоин, задиров, наплывов алюминия с подшипников. Признак несомненного износа — борозды и неровности на поверхностях коромысел и кулачков.

Проверка износа распредвала

В демонтированном состоянии распредвал также можно послушать. Для этого нужно одной рукой держать его параллельно земле, а другой — постукивать сверху. Не должно быть никаких стуков. Обязательно условие: распредвал не должен «ходить» по постели! Иначе, цепляясь за ограничитель, он будет неизбежно создавать шум, который можно ошибочно принять за неисправность.

Качественные распредвалы редко повреждаются раньше срока. А вот китайские или перепакованные в этой стране изделия имеют твёрдость раза в 1,5 ниже, чем у оригинальных. Хороший вал делается из кованной стали.

Замена на новый или восстановление старого распредвала

Повреждения всегда анализируются. По царапинам и задирам на опорных шейках, трещинам и деформациям, эксперты определяют степень износа. Обязательно исследуется область посадки узла в постели. Измеряются размеры шеек и опор корпуса — используется микрометр. Если повреждения сильные, а отклонения в диаметрах большие — проводить ремонт нецелесообразно. Восстановить в таком случае деталь будет сложно, это обойдётся гораздо дороже.

Когда дефекты незначительны — например, выработка вала слабо выражена, царапины на поверхности под сальники небольшие, проводится ремонт. В данном случае отлично поможет шлифовка поверхностей и установка новых сальников с небольшим осевым сечением.

Одна из самых частых неполадок распредвалов — это изнашивание кулачков. Дефект этот проявляет себя обычно характерным стуком внутри мотора при запуске на «холодную». Если игнорировать первоначальные симптомы, проблема усугубится. Возрастёт шум, появится металлический лязг уже не только на стадии пуска, но и в процессе движения.

Причинами раннего износа кулачков являются:

• засорение маслофильтра;
• заправка некачественным автолом;
• частый перегрев силовой установки — металл кулачков от этого начинает «вести»;
• низкий уровень смазки;
• ошибочно выставленный зазор клапанов;
• неправильно установленные фазы ГРС.

Вторая частая неисправность — дефекты шеек опоры. К ним относят задиры, царапины, различные потёртости. Опорные элементы также прогибаются, трескаются, изменяют начальную форму. Нарушения мелкого типа вызываются естественным износом или некачественным составом моторного масла. Они легко устраняются шлифовкой и одновременной очисткой внутренних деталей автомобильного мотора — цилиндров, поршней, колец. Одновременно маслонасос и система охлаждения ДВС подвергаются тщательной диагностике, некорректная их работа исправляется.

Искривление опорных шеек определяется не визуально, а на специальном оборудовании. Существует допустимая степень искривления, которая определяется величиной 0,05 мм (для легковых авто).

Значительные дефекты шлифовке не поддаются, поэтому распредвал заменяется новым. Однако крайне важно суметь выявить причину, которая привела к износу. В противном случае, проблема повторится. Как правило, кулачки и опоры часто ломаются, изнашиваются раньше срока в экстремальных условиях. Когда автомобиль эксплуатируется чаще нормы, попадает в ДТП и различные столкновения.

Видео: диагностика износа распредвала

В ролике подробно описан износ кулачков распредвала. Как всё начинается, какие признаки возникают. Мастер показывает на примере распределительного вала Фольксваген, как определять износ элементов по фаске, в зависимости от степени тяжести — слабый, средний и полный.

Инструменты для замены распредвала

Наличие данных инструментов упростит процедуру:

• набор ключей и головок, включая трещотку;
• комплект отвёрток — обязательна шлицевая отвёртка для работы с сальником или пинцет;
• микрометр;
• вороток для зажима и вращения;
• динамометр — гаечный ключ для затяжки резьбовых соединений с точно заданным моментом;
• монтировка;
• съёмник и оправка для запрессовки;
• молоток.

Обязательно подготавливается перед заменой ремкомплект, включающий помимо самого изделия: вкладыши, сальник, болты крепления. Если система с гидрокомпенсаторами, то нужно заменить и эти детали.

Инструкция: снятие и установка распредвала

Перед демонтажем распредвал проверяется на осевое смещение. Надо не очень сильно стукнуть по постели и прислушаться. Если деталь стучит, неисправность подтверждается. Снимается деталь в следующей последовательности:

• ослабить хомут, отделить трубку сапуна от воздушного фильтра;
• вытащить шланг воздушного фильтра;
• скинуть трос подсоса;
• изъять привод газовой заслонки;
• вытащить клапанную крышку, открутив восемь гаек — они соединяют деталь с блоком цилиндров;
• установить распределительный вал в конец сжатия цилиндра номер 4;
• ослабить гайку натяжителя цепи распредвала, уперев монтировочную лопатку в башмак и крепко зафиксировав шток — если ослабить не получается, натяжной механизм полностью снять;

ослабление цепи распредвала

• отогнуть контршайбу и вывернуть болт крепления шестерни, освободить звёздочку распределительного вала — перед этим рычаг коробку передач поставить на четвёртую передачу, чтобы избежать проворачивания распредвала;
• снять цепь, подвесить её на проволоку;
• открутить фиксаторы постели к головке блока цилиндров, действуя в шахматном порядке;

откручивание болтов постели распредвала

Постель может сниматься вместе с распредвалом, как на Вазах или отдельно. Если она вытаскивается одновременно, то далее вытаскивается упорный фланец. Держится он на гайке под номером «10». После снятия фланца, вал извлекается из постели — надо немного приподнять кулачок, тем самым, освободив его от давления пружины.

Старый распредвал обязательно подвергается дефектовке. Как и говорилось выше, если уровень повреждений значительный, ремонтировать не имеет смысла. В ходе снятия распределительного вала проверяются одновременно другие части ГРМ — коромысла, пружины, маслосъёмные колпачки.

Установка нового или отремонтированного распредвала проводится строго по инструкции. Одно из главных правил — закручивать болты в определённом порядке и с нужным усилием. Например, для Жигулей момент затяжки составляет 18,3 Н/м.

Далее по монтажу:

• поставить пружину кулачка;

• смазать постель чистым маслом;
• установить новый распредвал так, чтобы кулачки не опирались на шайбу толкателя клапана верхней частью носика;
• завернуть болты упорного фланца, используя ключ на «10»;
• закрутить фиксаторы, действуя по той же схеме — через один;
• поставить на место разрезную шестерню, цепь, шайбы — цепь рекомендуется соединять с шестернёй ниткой, чтобы не было перескока по зубьям;
• затянуть крепёжный болт звёздочки, используя ключ на «17»;
• установить стопорную шайбу;
• задействовать механизм натяжения, уперев монтировку в башмак и крепко зажав шток распредвала.

Также замену вала любой уважающий себя автомеханик проведёт одновременно с установкой новых рокеров. Их ещё называют коромыслами. Делается это потому, что выработка деталей приводит к преждевременному износу самого распредвала.

Как заменить сальник распредвала?

Замена сальника распредвала входит в обязательный перечень работ. Сальник или манжета представляет собой уплотнительное кольцо из эластичного материала, не позволяющее маслу вытекать из распределительного вала. Основная причина изнашивания этой прокладки — банальное устаревание. На распредвал устанавливаются 2 сальника — передний и задний.

Неисправность элемента проявляется любым способом — изменение формы, разбухание, разрыв, появление трещин. Часто сальник просто выпадает из своего посадочного места. Неисправность уплотнителя диагностируется визуально — появление следов масла на крышке ГРМ, перескок ремня и т. д.

Заменить передний сальник куда легче, чем задний. Достаточно скинуть клапанную крышку, ремень ГРМ тоже снять, и зафиксировать шкив от проворота монтировкой. Также демонтируется шкив с хвостовика распредвала и шпонка, расположенная за ним. Затем сальник выковыривается отвёрткой или пинцетом.

Замена сальника распредвала

Как заменить цепь распредвалов?

Если газораспределительный механизм автомобиля оснащён цепным приводом, то может потребоваться замена цепи распредвалов. Несмотря на конструктивную прочность, данный элемент обрывается по причине эксплуатационного износа, низкого качества металла, заедания распредвала и других сопутствующих причин. Спровоцировать обрыв может также резкое торможение автомобиля или интенсивное наращивание оборотов.

Процедура замены цепи также не вызовет особой сложности. Надо снять металлическую клапанную крышку, провернуть коленвал до совпадения меток и зафиксировать валы. Старая цепь снимается без демонтажа шестерни коленвала. Особое внимание уделяется натяжению ведущей ветви. Она должна проводится с учётом совпадения меток на шестернях распредвалов и подшипниках.

Примерная стоимость замены в автосервисе

Как видим, замена распредвала проводится своими руками, в условиях домашнего гаража. Никакого специального оборудования иметь не нужно. С другой стороны, это вмешательство в конструкцию двигателя, что при неудачной попытке может вывести из строя силовой агрегат. Один из признаков неправильной работы — после замены распредвала двигатель начинает троить. Поэтому, чтобы не доводить до капитального ремонта и крупным затратам, многие автовладельцы доверяют процедуру автосервисам.

Цена замены распредвала начинается примерно от 4000 рублей. Если нужно только заменить сальник, в СТО возьмут такую же сумму. Замена датчика вала обходится в 500 рублей. Замена цепи ГРМ легкового автомобиля, оснащённого 4-цилиндровым мотором, оценивается обычно в 6-7 тыс. рублей. На внедорожниках и кроссоверах данная процедура стоит больше — 10-11 тыс. рублей.

Распредвал устанавливают чаще в верхней части головки блока цилиндров, но встречаются системы также с нижним расположением. Последний вариант встречается преимущественно на старых машинах или автомобилях со слабыми моторами. Верхнее расположение элемента, напротив — визитная карточка мощных ДВС с высокими рабочими оборотами.