Регулировка основных систем двигателя

Регулировка  
основных систем двигателя

Учебно-методическое пособие

2-е издание

Ф.Б. Барченко, И.Д. Шишко

Федеральное государственное бюджетное  
образовательное учреждение высшего образования  
«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана  
(национальный исследовательский университет)»

УДК 621.432
ББК 39.35
 
Б26

Факультет «Энергомашиностроение»
Кафедра «Поршневые двигатели»

Рекомендовано Научно-методическим советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия 

Барченко, Ф. Б. 
Б26  

ISBN 978-5-7038-5179-1
Рассмотрены методы регулировки систем газораспределения и 
зажигания поршневого двигателя. 
Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальности «
Поршневые двигатели».

УДК 621.432
ББК 39.35

 
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
 
© Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-5179-1 
 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019

Издание доступно в электронном виде по адресу 
ebooks.bmstu.ru/catalog/198/book2030.html

Регулировка основных систем двигателя : учебно-методическое 
пособие / Ф. Б. Бар ченко, И. Д. Шишко. — 2-е изд. — 
Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2019. — 20, 
[4] с. : ил. 

Предисловие

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, 
обучающихся по специальности «Поршневые двигатели» и имеющих 
базовые знания по их конструкции и работе. Учебно-методическое 
пособие позволяет подготовиться к выполнению лабораторной 
работы.
Цель работы — изучение особенностей конструкции газораспределения 
и двигателя, методик сборки и регулирования зазора в 
клапанном механизме и выставления угла опережения зажигания 
двигателя с искровым зажиганием.
Задачи лабораторной работы:
• ознакомление с общим устройством двигателя, детальное изучение 
устройства механизма газораспределения и системы зажигания;
• 
регулирование зазора в механизме газораспределения;
• установка углов опережения зажигания и проверка угла опережения 
зажигания на работающем двигателе.

Введение

Информация о текущем техническом состоянии двигателя, анализ изменений технического состояния позволяют провести качественную оценку эксплуатации двигателя и отдельных его элементов, определить эффективность эксплуатации двигателей. С момента начала эксплуатации двигателя его техническое состояние непрерывно изменяется из­за изнашивания деталей, потери прочности 
и нарушения регулировок. Такое постепенное изменение технического состояния приводит к неисправности, под которой понимают 
состояние двигателя, когда он не отвечает хотя бы одному из требований, установленных нормативно­технической документацией.
Одна из наиболее часто встречающихся неисправностей — 
это стуки в двигателе, которые могут быть связаны с неправильной регулировкой зазора в механизме газораспределения или угла 
опережения зажигания. Также неправильная регулировка зазора в 
клапанном механизме и смещение фаз газораспределения может 
приводить к трудному пуску двигателя, неустойчивой работе на холостом ходу, перерасходу топлива.
Нарушение регулировки угла опережения зажигания также может приводить к трудному пуску двигателя, перерасходу топлива, 
перегреву двигателя, детонации и далее к поломке цилиндро­поршневой группы двигателя.

1. Конструкция двигателя

Работа проводится на четырехтактном четырехцилиндровом 
двигателе с воспламенением рабочей смеси от электрической искры ВАЗ, основные технические характеристики которого приведены ниже.
Технические характеристики двигателя ВАЗ
Расположение цилиндров  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Рядное
Количество цилиндров, шт.   . . . . . . . . . . . . . . . .  4
Порядок работы цилиндров  . . . . . . . . . . . . . . . .  1–3–4–2
Ход поршня, мм  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  66
Диаметр цилиндра, мм  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  76
Степень сжатия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8,8
Система питания  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Карбюратор
Максимальная мощность при частоте  
вращения 5600 мин–1, кВт . . . . . . . . . . . . . . . . . .  47
Максимальный крутящий момент  
при 3400 мин–1, Н·м . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  87
Тип топлива  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Бензин, АИ­92

Цилиндры двигателя расположены вертикально в один ряд и 
объединены в блок. Сверху на него установлена общая для всех 
цилиндров головка блока. Снизу блок цилиндров закрыт стальным 
штампованным поддоном, который одновременно служит емкостью для масла.
Каждый поршень имеет два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Коленчатый вал вращается в пяти опорах в блоке цилиндров. От шкива на его переднем конце клиноременной передачей 
приводятся во вращение генератор и насос охлаждающей жидкости, 
расположенные с правой стороны двигателя.
В передней части двигателя находятся привод распределительного вала и привод валика привода вспомогательных агрегатов: распределителя зажигания, топливного и масляного насосов. Привод 
осуществляется двухрядной втулочно­роликовой цепью.
С правой стороны двигателя кроме генератора размещены выпускной трубопровод, стартер и впускной трубопровод с карбюра

тором и воздушным фильтром. С левой стороны находится масляный фильтр.
Головка блока цилиндров (рис. 1) отлита из алюминиевого сплава, имеет камеры сгорания клиновидной формы, запрессованные 
седла клапанов 9 и направляющие втулки 8 клапанов. Седла клапанов изготовляются из специального чугуна для обеспечения высокой прочности при воздействии ударных нагрузок. Рабочие фаски 
седел обрабатываются после запрессовки седел в головку блока цилиндров, чтобы обеспечить точную соосность фасок с отверстиями 
направляющих втулок клапанов.
Направляющие втулки клапанов также изготовляются из чугуна 
и запрессовываются в головку блока цилиндров с натягом. На наружной поверхности направляющих втулок имеется проточка, куда 
вставляется стопорное кольцо. Оно обеспечивает точность положения втулок при запрессовке их в головку и предохраняет втулки от 
возможного выпадения.

Рис. 1. Конструкция головки блока цилиндров:
1 — распределительный вал; 2 — шпилечная пружина; 3 — промежуточный 
рычаг; 4 — сухари клапана; 5 — тарелка пружин клапана; 6 — маслосъемный 
колпачок клапана; 7 — клапан; 8 — направляющая втулка; 9 — седло клапана; 
10 — контргайка опоры промежуточного рычага; 11 — регулировочный болт опоры промежуточного рычага; 12 — втулка регулировочного болта; 13 — головка 
блока цилиндров; 14 — внутренняя пружина клапана; 15 — наружная пружина 
клапана; 16 — свеча зажигания

Отверстия во втулках обрабатываются после запрессовки их в 
головку блока. Это обеспечивает узкий допуск на диаметр отверстия и точность его расположения по отношению к рабочим фаскам 
седла и клапана. В отверстиях направляющих втулок имеются спиральные канавки для смазки. У втулок впускных клапанов канавки 
нарезаны до половины длины отверстия, а у втулок выпускных клапанов — по всей длине отверстия.
Сверху на направляющие втулки надеваются маслосъемные колпачки 6 из тепломаслостойкой резины со стальным армирующим 
кольцом и браслетной пружиной. Колпачки охватывают стержень 
клапана 7 и служат для уменьшения проникновения масла в камеру 
сгорания через зазоры между направляющей втулкой и стержнем.
Клапаны 7 приводятся в действие через промежуточные рычаги 3 распределительным валом 1, вращающимся в корпусе подшипников. Зазор между кулачком распределительного вала и рычагом 
устанавливается регулировочным болтом 11, на сферической головке которого качается рычаг. От самоотворачивания болт удерживается контргайкой 10.
Клапаны имеют две цилиндрические пружины — наружную 15 
и внутреннюю 14, зажатые между тарелкой 5 и двумя опорными 
шайбами. Тарелка пружин удерживается на стержне клапана двумя 
сухарями 4, имеющими в сложенном виде форму усеченного конуса. Каждый рычаг прижимается к торцу клапана специальной (шпилечной) пружиной 2.
Распределительный вал литой, чугунный, опирается на пять 
шеек и вращается в алюминиевом корпусе подшипников, установленном на головке блока цилиндров. К переднему торцу распределительного вала крепится ведомая звездочка. От осевых перемещений распределительный вал удерживается упорным фланцем, помещенным в проточке передней опорной шейки вала.
Привод распределительного вала осуществляется двухрядной 
роликовой цепью от ведущей звездочки коленчатого вала. Этой же 
цепью приводится и валик привода вспомогательных агрегатов. 
Цепной привод имеет полуавтоматический натяжитель с башмаком 
и успокоитель цепи с пластиковыми накладками. В нижней части 
блока цилиндров устанавливается ограничительный палец, предотвращающий спадание цепи в картер при снятии (на автомобиле) 
звездочки распределительного вала.
Основное назначение системы зажигания — своевременная подача электрической искры в цилиндры двигателя для воспламенения смеси. На используемом в лабораторной работе двигателе уста

новлена контактная батарейная система зажигания, включающая в 
себя: катушку зажигания, в которой формируется высоковольтный 
импульс; распределитель­прерыватель, распределяющий импульс 
по цилиндрам; свечи зажигания, обеспечивающие искру в цилиндрах; аккумулятор и другие элементы (рис. 2).

Рис. 2. Принципиальная схема системы зажигания:
1 — генератор; 2 — выключатель зажигания; 3 — провода высокого напряжения; 
4 — ротор распределителя; 5 — свеча зажигания; 6 — кулачок прерывателя зажигания; 7 — контакты прерывателя; 8 — корпус прерывателя­распределителя зажигания; 9 — конденсатор; 10 — катушка зажигания; 11 — аккумуляторная батарея

Нормальная работа двигателя обеспечивается правильной установкой угла опережения зажигания. В случае позднего зажигания 
мощность двигателя падает, он перегревается, ухудшается приемистость, увеличивается расход топлива. В случае раннего зажигания 
возникают детонационные стуки, случаются прогары поршней, клапанов. Поэтому правильность установки угла опережения зажигания необходимо проверять в первую очередь при выявлении ненормальной работы двигателя.
Данная операция требует навыка, который может быть приобретен после выполнения этой лабораторной работы.
Регулирование основных систем двигателя выполняется всегда 
после сборки двигателя, а также в случае выявления ненормальной 
работы двигателя: потеря мощности, повышенный расход топлива, 
возникновение стуков в двигателе, неустойчивая холостая работа двигателя. Окончательную регулировку двигателя необходимо 

осуществлять после его обкатки. Обкатку двигателя на автомобиле 
проводят на протяжении первых 2000 км, при этом следует избегать 
перегрева двигателя, работы на высоких частотах вращения коленчатого вала, максимальной мощности. Обкатку на стендах рекомендуется проводить на следующих режимах.
1. Холодная обкатка при частоте вращения коленчатого вала 
1200…1500 мин–1 в течение 15 мин.
2. Горячая обкатка:
а) 1 ч при частоте вращения коленчатого вала 1000 мин–1;
б) 1 ч при частоте вращения коленчатого вала 1500 мин–1;
в) 30 мин при частоте вращения коленчатого вала 2000 мин–1;
г) 15 мин при частоте вращения коленчатого вала 2500 мин–1.
Давление масла в системе смазки двигателя следует поддерживать не ниже 0,25 МПа, а его температуру на входе в двигатель не 
менее 50 °С. Температура воды на выходе из двигателя должна быть 
плюс 70…85 °С, а на входе не менее 50 °С.
Затем требуется отрегулировать и проверить двигатель при частоте вращения до 3000 мин–1.
При отсутствии стендов для обкатки двигателя после установки 
двигателя на автомобиль и заправки его охлаждающей жидкостью и 
маслом проводится горячая обкатка в течение 30…40 мин:
1) при работе на холостых оборотах в течение первых 
10…15 мин контролируется давление масла и температура охлаждающей жидкости по штатным указателям на щитке приборов автомобиля;
2) при работе в течение вторых 10…15 мин при частоте вращения 1800…2000 мин–1 обеспечивается давление масла после прогрева двигателя (температура охлаждающей жидкости 70…80 °С) не 
менее 0,3 МПа (3 кгс/см2);
3) в течение третьих 10…15 мин при частоте вращения 
2500…3000 мин–1 проверяется работа двигателя на шумы.

2. Регулирование механизма газораспределения

В процессе сборки двигателя необходимо следить за тем, чтобы 
при установке звездочки распределительного вала с надетой цепью 
одновременно совпадали метки на звездочке коленчатого вала и на 
блоке, а также метки на звездочке распределительного вала и метка 
на корпусе распределительного вала (рис. 3).

После сборки двигателя следует повернуть коленчатый вал на 
один оборот в направлении вращения (т. е. по ходу часовой стрелки), чтобы обеспечить нужное натяжение цепи и проверить совпадение меток на звездочках с метками на блоке цилиндров. Если метки 
совпадают, то необходимо зафиксировать маховик и окончательно 
затянуть болты звездочек и гайку натяжителя цепи, а затем отогнуть 
стопорные шайбы болтов звездочек. Если метки не совпадают, то 
следует повторить операцию по установке цепи.
После указанных операций можно приступать к регулированию 
зазора между кулачками распределительного вала и рычагами привода клапанов с помощью ключей и щупа. Зазор на двигателе в холодном состоянии составляет 0,15 мм для впускных и выпускных 
клапанов (рис. 4).
Отклонение величины зазоров у разных клапанов на одном 
двигателе не должно превышать 0,02…0,03 мм. Для регулировки 
нужно повернуть коленчатый вал по ходу часовой стрелки до совпадения метки на звездочке распределительного вала с меткой на 
корпусе подшипников (см. рис. 3), что соответствует концу такта сжатия в четвертом цилиндре (номера цилиндров указаны на 
головке блока цилиндров рядом со свечами зажигания). В этом 
положении в соответствии с приведенной ниже таблицей нужно 
регулировать зазор у выпускного клапана цилиндра 4 (кулачок 8) 
и впускного клапана цилиндра 3 (кулачок 6). Регулировку зазора 
в клапанном механизме следует выполнять в таком порядке:
1) держа гаечным ключом регулировочный болт рычага, другим ключом ослабить контргайку, вставить между рычагом и куРис. 3. Проверка совпадения установочных меток:
1 — звездочки коленчатого вала с меткой на блоке цилиндров 2; 3 — звездочки 
распределительного вала с меткой на корпусе подшипников 4