Особенности конструкции, дефектовка и замена распредвала ВАЗ 2107

От состояния распределительного вала напрямую зависит эффективность работы всего автомобильного двигателя. Даже малейшие неисправности этого узла газораспределительного механизма сказываются на мощностных и тяговых характеристиках силового агрегата, не говоря уже об увеличении расхода топлива и сопутствующих поломках. В этой статье мы поговорим о предназначении распределительного вала, принципе его действия, основных неисправностях и способах их устранения на примере автомобиля ВАЗ 2107.

Распредвал ВАЗ 2107

Распределительный вал является главным элементом механизма газораспределения автомобильного двигателя. Это цельнометаллическая деталь, выполненная в виде цилиндра с размещёнными на нём опорными шейками и кулачками.

Конструкция распредвала
На распредвале размещены кулачки и шейки

Предназначение

Вал ГРМ служит для управления процессами открытия-закрытия клапанов в камерах сгорания мотора. Иными словами, он синхронизирует рабочие такты силового агрегата, вовремя впуская топливно-воздушную смесь в камеры сгорания и выпуская из них отработанные газы. Распредвал у «семёрок» приводится в действие за счёт вращения его звезды (шестерни), соединённой посредством цепи с шестерней коленчатого вала.

Где расположен

В зависимости от конструкции двигателя вал ГРМ может иметь разное расположение: верхнее и нижнее. При нижнем его расположении он устанавливается непосредственно в блоке цилиндров, а при верхнем — в головке блока. У «семёрок» распредвал находится в верхней части ГБЦ. Такое расположение, в первую очередь, делает его легкодоступным для ремонта или замены, а также для регулировки клапанных зазоров. Для того чтобы добраться до вала ГРМ, достаточно снять крышку клапанов.

Принцип действия

Как уже упоминалось, распредвал приводится в движение шестерней коленчатого вала. При этом скорость его вращения из-за разного размера приводных шестерён, снижена ровно вдвое. Полный рабочий цикл двигателя происходит за два оборота коленвала, но вал ГРМ при этом совершает всего лишь один оборот, за который он успевает впустить топливно-воздушную смесь в цилиндры поочерёдно и выпустить отработанные газы.

Открытие (закрытие) соответствующих клапанов обеспечивается за счёт воздействия кулачков на толкатели клапанов. Выглядит это примерно так. При вращении вала кулачок своей выступающей стороной вдавливает толкатель, который перадаёт усилие на подпружиненный клапан. Последний открывает окно для впуска горючей смеси (выпуска газов). Когда кулачок проворачивается дальше, клапан закрывается под действием пружины.

Принцип действия распредвала
Клапаны открываются, когда на них нажимают выступающие части кулачков

Характеристики распредвала ВАЗ 2107

Работа вала ГРМ ВАЗ 2107 определяется тремя основными параметрами:

  • ширина фаз — 232о;
  • запаздывание впускного клапана — 40о;
  • опережение выпускного клапана — 42о.

Количество кулачков на распредвале соответствует числу впускных и выпускных клапанов. У «семёрки» их восемь — по два на каждый из четырёх цилиндров.

Можно ли увеличить мощность двигателя ВАЗ 2107 за счёт установки другого распредвала

Наверное, каждому владельцу «семёрки» хочется, чтобы двигатель его машины работал не только без перебоев, но и с максимальной эффективностью. Поэтому некоторые умельцы пытаются тюнинговать силовые агрегаты различными методами. Одним из таких способов является установка другого, более «продвинутого» распредвала.

Суть тюнинга

Теоретически, повысить показатели мощности силового агрегата можно путём увеличения ширины фаз и высоты подъёма впускного клапана. Первый показатель определяет промежуток времени, в течение которого будет открыт впускной клапан, и выражается в угле поворота вала ГРМ. У «семёрки» она составляет 232о. Высота подъёма впускного клапана определяет площадь отверстия, через которое в камеру сгорания будет подаваться топливно-воздушная смесь. Для ВАЗ 2107 она составляет 9,5 мм. Таким образом, опять же, в теории, при увеличении этих показателей мы получаем больший объем горючей смеси в цилиндрах, что действительно может положительно повлиять на мощность силового агрегата.

Увеличить ширину фаз и высоту подъёма впускного клапана можно путём изменения конфигурации соответствующих кулачков вала газораспределительного механизма. Поскольку такая работа не может быть выполнена в гаражных условиях, для подобного тюнинга лучше использовать готовую деталь от другого автомобиля.

Распредвал с «Нивы»

Есть лишь один автомобиль, распредвал от которого подойдёт на «семёрку». Это ВАЗ 21213 «Нива». Её вал ГРМ имеет ширину фаз, равную 283о, а подъем впускного клапана составляет 10,7 мм. Даст ли что-то установка такой детали на двигатель ВАЗ 2107 в реальности? Практика показывает, что да, небольшое улучшение в работе силового агрегата отмечается. Рост мощности составляет примерно 2 л. с., но только на низких оборотах. Да, «семёрка» немного резче откликается на нажатие педали акселератора при старте, но набрав обороты, её мощность становится прежней.

Спортивные распредвалы

Кроме вала ГРМ от «Нивы», на ВАЗ 2107 можно также установить какой-нибудь из валов, изготовленных специально для «спортивного» тюнинга силовых агрегатов. Такие детали производятся целым рядом отечественных предприятий. Их стоимость колеблется в пределах 4000–10000 рублей. Рассмотрим характеристики таких распредвалов.

Таблица: основные характеристики «спортивных» валов ГРМ для ВАЗ 2101–2107

Наименование Ширина фаз, 0 Высота подъёма клапана, мм
«Эстонец» 256 10,5
«Эстонец +» 289 11,2
«Эстонец-М» 256 11,33
«Шрик-1» 296 11,8
«Шрик-3» 304 12,1

Неисправности распределительного вала ВАЗ 2107, их признаки и причины

Учитывая, что вал ГРМ подвержен постоянным динамическим и температурным нагрузкам, он не может служить вечно. Определить, что именно этот узел вышел из строя, без детальной диагностики и дефектовки сложно даже специалисту. Признаков его неисправности может быть всего два: снижение мощности и негромкий стук, проявляющийся, в основном, под нагрузкой.

К основным неисправностям распредвала относятся:

  • износ рабочих тел кулачков;
  • износ поверхностей опорных шеек;
  • деформация всей детали;
  • перелом вала.

Износ кулачков и шеек

Износ — естественное явление для постоянно вращающейся детали, но в некоторых случаях он может быть чрезмерным и преждевременным. К этому приводят:

  • недостаточное давление масла в системе, в результате чего к нагруженным участкам смазка не поступает или поступает в меньшем количестве;
  • некачественное или не соответствующее установленным требованиям моторное масло;
  • брак при производстве вала или его «постели».

В случае износа кулачков мощность двигателя заметно снижается, так как они, будучи стёртыми, не могут обеспечивать ни соответствующей ширины фаз, ни нужного подъёма впускного клапана.

Износ кулачка распредвала
При износе кулачков падает мощность двигателя

Деформация

Деформация распредвала появляется в результате сильного перегрева, вызванного сбоями в работе систем смазки или охлаждения. На начальном этапе эта неисправность может проявляться в виде характерного стука. При подозрении на подобную поломку дальнейшая эксплуатация автомобиля не рекомендуется, так как она может вывести из строя весь газораспределительный механизм двигателя.

Деформация распредвала
Деформация возникает вследствие сбоев в работе систем смазки и охлаждения

Перелом

Перелом распредвала может быть следствием его деформации, а также неслаженной работы ГРМ. В случае этой неисправности работа двигателя останавливается. Параллельно с этой проблемой возникают и другие: разрушение «постели» вала, искривление клапанов, направляющих, повреждения деталей поршневой группы.

Сломанный распредвал
Перелом вала может быть следствием деформации

Снятие распределительного вала ВАЗ 2107

Для точного определения неисправности вала ГРМ, проверки его состояния, ремонта и замены деталь необходимо снять с двигателя. Для этого потребуются следующие инструменты:

  • торцевой ключ на 10 мм;
  • торцевой ключ на 13 мм;
  • рожковый ключ на 17 мм;
  • динамометрический ключ;
  • пассатижи.

Порядок демонтажных работ:

  1. Устанавливаем автомобиль на ровной площадке.
  2. Демонтируем корпус воздушного фильтра.
  3. Используя пассатижи, отсоединяем трос воздушной заслонки от карбюратора и продольную тягу привода дроссельной заслонки.
  4. Сдвигаем в сторону шланг топливной магистрали.
  5. Торцевым ключом или головкой на 10 мм с удлинителем откручиваем две гайки, крепящие натяжитель цепи к головке блока цилиндров, и снимаем его.
    Натяжитель цепи
    Натяжитель крепится двумя найками
  6. При помощи торцевого ключа на 10 мм откручиваем восемь гаек крепления крышки клапанов ГБЦ.
    Клапанная крышка
    Крышка крепится на 8 шпильках и фиксируется гайками
  7. Аккуратно снимаем крышку, а после неё резиновую прокладку.
    Демонтаж клапанной крышки
    Под крышкой установлена уплотнительная прокладка
  8. Используя шлицевую отвёртку, выпрямляем стопорную шайбу под болтом крепления звезды распределительного вала.
    Звезда распредвала
    Звезда закреплена болтом, который фиксируется от проворачивания отгибающейся шайбой
  9. Переключаем коробку передач в положение, соответствующее первой скорости, и при помощи ключа на 17 мм выкручиваем болт крепления звезды распредвала.
    Снятие звезды распредвала
    Болт откручивается ключом на 17
  10. Снимаем звезду вместе с болтом, шайбами и цепью.
  11. При помощи ключа на 13 мм откручиваем все девять гаек на шпильках крепления «постели» распределительного вала.
    «Постель» распредвала
    Для снятия «постели» нужно открутить 9 гаек
  12. Демонтируем распредвал в сборе с «постелью».
    Снятие распредвала
    Распредвал снимается в сборе с «постелью»
  13. Используя ключ на 10 мм, выкручиваем два болта фиксирующего фланца.
    Фиксирующий (упорный) фланец
    Чтобы отсоединить фланец, нужно открутить 2 болта
  14. Отсоединяем фланец.
  15. Вынимаем распредвал из «постели».
    Извлечение распредвала из «постели»
    После снятия фланца распредвал легко извлекается из «постели»

Дефектовка вала ГРМ ВАЗ 2107

Когда распредвал будет вынут из «постели», необходимо оценить его состояние. Сначала это делается визуально. Распределительный вал подлежит замене, если на его рабочих поверхностях (кулачках и опорный шейках) имеются:

  • царапины;
  • задиры;
  • износ в виде огранки (для кулачков);
  • наволакивание слоя алюминия с «постели» (для опорных шеек).

Кроме этого, распредвал должен быть заменён, если будут обнаружены хоть малейшие следы его деформации.

Степень износа опорных шеек и самих опор устанавливается при помощи микрометра и штангенциркуля. В нижеприведённой таблице указаны допустимые диаметры шеек и рабочих поверхностей опор.

Дефектовка распредвала
Дефектовка производится при помощи микрометра и штангенциркуля

Таблица: допустимые диаметры опорных шеек распредвала и опор его «постели» для ВЗ 2107

Порядковый номер шейки (опоры), начиная от передней Допустимые размеры, мм
Минимальный Максимальный
Опорные шейки
1 45,91 45,93
2 45,61 45,63
3 45,31 45,33
4 45,01 45,03
5 43,41 43,43
Опоры
1 46,00 46,02
2 45,70 45,72
3 45,40 45,42
4 45,10 45,12
5 43,50 43,52

Если в процессе проверки будет установлено, что размеры рабочих поверхностей деталей не соответствуют приведённым, распредвал или «постель» необходимо заменить.

Установка нового распредвала

Для того чтобы поставить новый вал ГРМ, потребуются те же инструменты, что и для его демонтажа. Порядок монтажных работ следующий:

  1. В обязательном порядке смазываем моторным маслом поверхности кулачков, опорных шеек и опор.
  2. Устанавливаем распредвал в «постель».
  3. Ключом на 10 мм закручиваем болты упорного фланца.
  4. Проверяем, как вращается вал. Он должен легко проворачиваться вокруг своей оси.
  5. Выставляем такое положение вала, при котором его штифт совпадал бы с отверстием на фиксирующем фланце.
  6. Устанавливаем постель на шпильки, накручиваем гайки, производим их затяжку. При этом важно соблюдать установленный порядок. Момент затяжки — в пределах 18,3–22,6 Нм.
    Порядок затяжки гаек крепления «постели» распредвала
    Гайки закручиваются при помощи динамометрического ключа моментом 18,3–22,6 Нм
  7. Клапанную крышку и звезду распредвала на место не устанавливаем, так как нужно будет ещё выставлять фазы газораспределения.

Выставление момента зажигания (фаз газораспределения) по меткам

После проведённых ремонтных работ нужно обязательно выставить правильный момент зажигания. Для этого необходимо выполнить следующие работы:

  1. Установить звезду распредвала с цепью, зафиксировать её болтом, не затягивая.
  2. Произвести монтаж натяжителя цепи.
  3. Накинуть цепь на шестерни коленвала, вала дополнительного оборудования и распределительного вала.
  4. При помощи ключа на 36, надетого на гайку шкива коленчатого вала, провернуть коленвал до того момента, пока метка на шкиве не совпадёт с меткой на крышке двигателя.
    Расположение меток на шкиве и на крышке двигателя
    Метки должны совпадать
  5. Определить положение звезды распредвала в отношении «постели». Метка на звезде также должна совпадать с выступом.
    Метки ГРМ на звезде распредвала и его «постели»
    Если метки не совпадают, нужно сместить звезду относительно цепи
  6. Если метки не совпадают, выкрутить болт звезды распределительного вала, снять её вместе с цепью.
  7. Снять цепь и провернуть звезду влево или вправо (в зависимости от того, куда смещена метка) на один зуб. Надеть цепь на звезду и установить её на распредвал, зафиксировав болтом.
  8. Проверить положение меток.
  9. При необходимости повторять смещение звезды на один зуб, до того момента, пока метки не совпадут.
  10. По завершении работ зафиксировать звезду болтом, а болт — шайбой.
  11. Установить клапанную крышку. Зафиксировать её гайками. Произвести затяжку гаек в порядке, указанном на фото. Момент затяжки — 5,1–8,2 Нм.
    Порядок затяжки гаек клапанной крышки
    Гайки нужно затягивать динамометрическим ключом моментом 5,1–8,2 Нм
  12. Произвести дальнейшую сборку двигателя.

Видео установка распредвала ВАЗ 2107

После проверки работы двигателя рекомендуется провести регулировку клапанов в два этапа: первый сразу, второй — после 2–3 тыс. км пробега.

Как видите, ничего особо сложного в диагностике и замене распределительного вала ВАЗ 2107 нет. Главное — найти нужный инструмент и выделить для ремонта двигателя два-три часа свободного времени.