Regulacja luzów zaworowych w silnikach traktorków, w tym Iseki

Silnik to bez wątpienia jeden z najistotniejszych elementów, jakie znajdują się w maszynie. W przypadku ciągnika rolniczego stanowi on mniej więcej połowę maszyny do spółki ze skrzynią biegów i zintegrowanym z nią tylnym mostem. Bez względu na to, czy mowa o maszynie dużej czy małej, jeżeli jest ona napędzana silnikiem spalinowym tłokowym i o większej niż dwa liczbie suwów pracy, to znajdziemy w nim rozrząd. A skoro tak, to z pewnością w jego skład będą wchodziły zawory. Te, podobnie jak każda inna część jednostki napędowej, muszą być wykonane w odpowiednich tolerancjach, spasowane, ale także z pewną dozą luzu.

Dlaczego luz zaworowy jest konieczny i dlaczego się zmienia?

To najbardziej oczywiste z pytań, zwłaszcza w kontekście awarii lub konieczności wykonania regulacji. Po co w ogóle producent silnika zostawił luz przy zaworach? I dlaczego trzeba z nim coś robić? Odpowiedź na pierwsze pytanie wynika z charakteru pracy silnika spalinowego i jest związana z temperaturą, czyli jej znacznym przyrostem od stanu „zimnego silnika” do osiągnięcia normalnej temperatury pracy. Wówczas zawory ssące pracują przy temperaturach rzędu 250-550°C, zaś wydechowe rozgrzewają się do 900°, a nawet wyższych temperatur. Zwłaszcza w silnikach, które są wysterowane tak, aby całą sadzę spalić wewnątrz komory cylindra, gdyż układ nie posiada filtra DPF.

Naturalnie luz może być również za duży. Zużycie ścierne elementów, dogniatanie w wyniku pracy pod maksymalnym obciążeniem oraz przede wszystkim ilość wykonanych cykli powodują, że odległość pomiędzy elementami powiększa się. Naturalnie pomijając czynniki zewnętrzne jak przedostawanie się zanieczyszczeń do oleju lub razem z nim z elementów wewnątrz silnika (czy skrzyni w układach ze wspólnym obiegiem), wody z powietrza czy luzowania się elementów samego rozrządu. Właśnie dlatego luz zaworowy musi mieć możliwość regulacji bez względu na to, czy realizowana jest ona za pomocą połączenia śrubowego, specjalnych podkładek, czy wymiany tzw. szklanek. Wbrew obiegowej opinii czynnością, którą powinniśmy okresowo wykonywać w przypadku silników wcale nie jest regulacja, a kontrola, czyli pomiar. To właśnie wyniki pomiaru, po porównaniu z danymi producenta, decydują o tym, czy luz należy zmienić, co zwykle oznacza korektę na minus, czyli zmniejszenie do wartości akceptowanej dla danej jednostki.

Skutki niewłaściwych luzów zaworowych

W przypadku tematu luzu zaworowego trudno jest mówić o nagłym skutku, bowiem tak jak powiększanie się luzu trwa przez wiele setek tysięcy cykli otwierania i zamykania, tak samo pojawiają się efekty negatywne zbyt dużego luzu. W pierwszej kolejności będą to problemy z głośniejszą pracą silnika, tzw. „klekotanie”.

W przypadku zaworu wylotowego taki stan ma także wpływ na znacznie intensywniejsze osadzanie się nagarów. To w zasadzie ostatni moment na podjęcie się sprawdzenia i regulacji. W dalszej perspektywie zbyt luźny zawór zaczyna w fazie domykania się uderzać przylgnią zaworową o gniazdo, bo jest gorzej prowadzony przez krzywkę, co może doprowadzić do jego wykrzywienia się, co w konsekwencji postukuje uderzeniem w tłok. Również od strony trzonka; ten będzie intensywniej uderzany przez krzywkę, co spowoduje jej przyśpieszone zużycie, gdyż nie jest to para, która została przygotowana do pracy o charakterze udarowym. W przypadku, gdy na trzonku znajduje się szklanka, zbyt duży luz może powodować efekt „nabijania luźnej szklanki” na trzonek, gdy wznios krzywki zaczyna uderzać o jej powierzchnię. Co jak nie trudno się domyślić, będzie oznaczało po prostu remont silnika.

Zignorowanie zbyt dużego luzu zaworowego w zaworze wylotowym efektem będzie znacznie intensywniejsze osadzanie się nagarów.

Narzędzia i warunki pomiaru

Wspomniana kwota 10 zł powinna wystarczyć, aby nabyć prosty szczelinomierz, czyli absolutnie podstawowe narzędzie do obsługi tej części silnika, jaką są zawory i niezbędny na nich luz. Naturalnie, im więcej listków na przymiarze, tym łatwiej dopasować się do idealnych wartości podanych przez producenta, zaś w przypadku silników wykonanych w normach imperialnych, przydatny może okazać się przymiar dwumianowany w milimetrach oraz calach.

To ta łatwiejsza część, bowiem znacznie trudniej bywa o drugi niezbędny element, a więc wartości luzu oraz warunki jego pomiaru, zwłaszcza w mocno używanych maszynach. Zwykle część producentów podaje te wartości na tabliczce silnika, wraz z adnotacją, jak je mierzyć, czy na ciepło, czy przy zimnym silniku. Jeżeli tabliczka jest nieczytelna, można liczyć na to, że wartości zostały nabite gdzieś na silniku lub na głowicy. Jeżeli nie jesteśmy w stanie ich znaleźć lub ich nie ma, trzeba zasięgnąć wiedzy, albo w instrukcji obsługi, albo po prostu zapytać u dystrybutora. Niestety coraz częściej wytwórcy oszczędzają nam, użytkownikom, takich danych.

Procedura regulacji luzów zaworowych - ogólne wskazówki

Większy problem może być z samą procedurą, czyli jak dostać się do zaworów. Należy zdemontować wszystko, co stoi na drodze do pokryw lub pokrywy zaworowej, po demontażu których uzyskamy dostęp do zaworów. Część silników jest wyposażona w specjalne okno rewizyjne z zaślepką, po demontażu której można użyć specjalnej pokrętki na klucz, celem wygodnego obracania kołem zamachowym, aby ustawić zawory w pozycji do pomiaru.

Podczas składania silnika konieczne jest poprawne ustawienie rozrządu i upewnienie się, że klin koła magnesowego jest założony i nie został ścięty. Zerwany klin może wskazywać na zbyt słabo dokręcone koło. Moment dokręcenia koła magnesowego to zazwyczaj około 150 Nm. W przypadku wymiany tłoka, jeśli był na nim znak (np. strzałka), powinien być skierowany w stronę koła zamachowego.

Użytkownik forum zgłosił problem z ustawieniem rozrządu i luzów zaworowych w silniku Briggs 282H07 zamontowanym w traktorku Stiga 4WD. Po złożeniu silnika z nowym tłokiem, użytkownik zauważył, że tłok nie znajduje się w górnym martwym punkcie (GMP), mimo że znaki rozrządu są zgodne. Uczestnicy dyskusji zasugerowali, że luz zaworowy powinien wynosić 0,15-0,18 mm, a także zwrócili uwagę na możliwość uszkodzenia koła zamachowego oraz niewłaściwego dokręcenia klinów. Po wymianie wałka rozrządu i poprawnym ustawieniu luzów, silnik zaczął działać prawidłowo.

Jeżeli wałek rozrządu posiada luzy na dekompresatorze, może to powodować przedmuch na gaźnik i wymagać wymiany wałka. W takich sytuacjach, jeśli kolanko wydechowe robi się fioletowe, a głowica silnika nadmiernie się grzeje, podczas gdy miska olejowa pozostaje zimna, może to świadczyć o problemach z rozrządem lub luzami zaworowymi. Jeśli nie wiadomo, jaki ma być luz zaworowy, wstępnie można przyjąć wartości zbliżone do tych stosowanych w podobnych silnikach.

Przykład regulacji dla silników Yanmar (rodzina 4TNE94-98)

Firma Yanmar zaleca, aby proces regulacji przeprowadzić na zimnym silniku. Dla takiego silnika podane są również wartości luzu: od 0,15 do 0,25 mm (wartość nominalna). Czasem można spotkać się z nieco większym zakresem podanym obok, tzw. naprawczym, czyli akceptowalnym, aczkolwiek już sugerującym zużycie. Oprócz tego producent podaje moment dokręcenia nakrętki kontrującej 14,7-19,6 Nm dla motoru rodziny 4TNE94-98. Po zdjęciu pokrywy zaworowej należy ustawić silnik tak, aby na pierwszym cylindrze znaleźć się w punkcie CTDC (compression top dead center), co odpowiada w polskim skrótowi GMP (górne martwe położenie). W tej pozycji można sprawdzić luz zarówno na zaworze dolotowym, jak i wylotowym. Korzystając z płytek 0,2-0,3 mm, sprawdzamy, która mieści się na styk. Płytka nie może być luźna, ale nie wbijamy jej na siłę. Ma wejść ciasno, lecz suwliwie. Lepiej jest trzy razy zmierzyć wartość luzu i trzy razy doregulować, niż przesadzić na starcie.

Przykład regulacji dla silników Cummins (rodzina CELECT)

Producent przewiduje, aby cała procedura została przeprowadzona na zimnym silniku, co w myśl jego zaleceń oznacza ustabilizowaną temperaturę bloku, głowicy, wtryskiwaczy i wszystkich elementów poniżej 60°C (pomiar na płynie). W tej rodzinie silników na każdy cylinder przypadają aż trzy zawory, lub raczej dźwignie - jedna środkowa odpowiada za centralnie umieszczony wtryskiwacz, zaś po jego obydwu stronach są dźwignie od zaworów. Na każde dwa cylindry przypada tutaj jedna pokrywa zaworowa.

Producent podpowiada, aby wykonywać sprawdzenie czy też regulację kolejno, nie przeskakując żadnego cylindra, poczynając od pozycji A na kole pasowym, co odpowiada pozycji do ustawienia zarówno zaworów, jak i wtryskiwacza na pierwszym cylindrze. Cały proces będzie wymagał dwóch obrotów wałem korbowym na ustawienie kolejno wszystkich cylindrów. W pozycji A obydwa zawory powinny być całkowicie zamknięte, co skutkuje tym, że dźwigienki będą zupełnie luźne. Z racji konstrukcji producent zaleca, aby najpierw w tej pozycji wykonać ustawienie wtryskiwacza.

1. Pierwszym krokiem jest upuszczenie paliwa z jego wnętrza poprzez kilkukrotne delikatne pokręcenie (odkręcanie i dokręcanie) śrubą na jego dźwigni, nie przekraczając 2,8 Nm momentu dokręcenia.
2. Krok drugi po dokręceniu to cofnięcie śruby o 120 stopni, co zapewni 0,63 mm luzu (dopuszczalny przedział 0,5-0,74 mm).
3. Następnie, przytrzymując śrubę regulacyjną, dokręcamy nakrętkę kontrującą na 68 Nm.

Dopiero po ustawieniu wtryskiwacza można przystąpić do regulacji luzów na zaworach. Tutaj sprawa jest już dość oczywista; pomiar przy pomocy szczelinomierza oraz regulacja, gdy zachodzi potrzeba. Cummins podpowiada, aby po dokonaniu ustawiania luzu na właściwą płytkę, np. 0,35 mm dla zaworu ssącego, użyć płytki o 0,03 mm grubszej, a więc 0,38 mm. Ta nie powinna dać się wsunąć pomiędzy dźwigienkę a trzonek.

Przykład regulacji dla silników FPT (IVECO N45)

W silnikach FPT z rodziny NEF (N45) nie można ustawić wszystkich zaworów w przeciągu dwóch obrotów, jak ma to miejsce typowo. Każdy cylinder należy z osobna ustawić w pozycji CTDC, patrząc, czy zawory na danym cylindrze są już całkowicie zamknięte, a dźwigienki luźne. Wymaga to uważnego kręcenia wałem i obserwacji wybranego cylindra. Wartości luzów to 0,25 mm na zaworze ssącym (+-0,05) oraz 0,5 mm na wylotowym, również z odchyłką pięć setnych.

Przykład regulacji dla silników Deutz TCD 2013 4V

W silnikach Deutz TCD 2013 4V (cztero- i sześciocylindrowych) procedura jest nieco trudniejsza, ponieważ nie ma wprost nabitych pozycji na kole. Niemiecki producent definiuje zimny silnik jako taki, w którym temperatura oleju jest niższa niż 80°C. Zaleca się również, aby zaczekać co najmniej 30 min od wyłączenia silnika przed przystąpieniem do prac.

Następnie należy ustawić silnik w pozycji dla pierwszego cylindra w pozycji, gdy zawór wylotowy jeszcze nie jest zamknięty, zaś ssący właśnie zaczyna się otwierać (tzw. „overlap” na cylindrze pierwszym). Zaglądając do tabeli dla TCD2013, widzimy, że w momencie, gdy na cylindrze pierwszym następuje „mijanka” (overlap), to można sprawdzić oraz wyregulować zawory na cylindrze szóstym (dla R6). Natomiast dla jednostki czterocylindrowej rodziny TCD2013, gdy mijanka następuje na jedynce, do regulacji jest gotowy cylinder 4. Po wykonaniu obrotu o 180 stopni mijanka pojawia się na cylindrze 5 dla R6.

Kolejność zapłonów (a także mijanek) dla silnika czterocylindrowego to 1-3-4-2, podczas gdy odpowiadająca im kolejność regulacji to 4-2-1-3. Dla sześciocylindrowego praca następuje kolejno 1-5-3-6-2-4, podczas gdy odpowiadająca im kolejność regulacji to 6-2-4-1-5-3.

Pomiar luzu za pomocą kątomierza (Deutz)

Deutz nie przewidział pomiaru za pomocą płytek, a kątomierza. Procedura polega na tym, aby najpierw ustawić kątomierz na 0 stopni, a następnie powoli i delikatnie kręcić wkrętakiem tak, żeby skasować luz do zera. Gdy dźwignia i trzonek znajdą się w kontakcie, odczytana wartość kąta stanowi wartość do oceny zużycia. Producent podaje, że poprawny luz wynosi 75 stopni dla zaworu ssącego i 105 stopni dla wylotowego. Ustawienie luzu polega na przekręceniu wkrętaka tak, aby zwiększyć luz między trzonkiem a dźwigienką do uzyskania nominalnego kąta na kątomierzu. Następnie należy, trzymając śrubę regulacyjną, dokręcić nakrętkę kontrującą.

Metoda „na skróty” dla silników Yanmar 4D94LE i trójcylindrowych

W tej rodzinie silników można spotkać się z tym, że dźwignia zaworowa nie steruje jednym zaworem, a za pomocą mostka popycha dwa zawory ssące. Wnosi to nowy punkt pomiaru luzu nie pomiędzy trzonkiem a dźwignią, a pomiędzy powierzchnią mostka, z którą dźwignia współpracuje za nią samą. Regulacja samego mostka, jeżeli taka jest, polega na poluzowaniu go, przytrzymaniu na środku oraz z zerowym luzem po stronie bez śruby regulacyjnej i wyregulowaniu na zero na śrubie. Chodzi o to, aby mostek był ustawiony równolegle i po wywarciu nacisku przez dźwigienkę, naciskał na obydwa zawory w taki sam sposób. Dlatego po przytrzymaniu go na środku (hold) i ustawieniu luzu po prawej stronie na 0, śrubą po lewej regulujemy go tak, aby tutaj również nie było luzu.

Można wykorzystać sposób, w jaki ustawiają się zawory w trakcie pracy na kolejnych cylindrach i dokonywać pomiaru na kilku cylindrach jednocześnie, choć nie zawsze na tych samych zaworach. Jak to wygląda w praktyce? Gdy w silniku 4D94LE ustawimy pozycję GMP na pierwszym cylindrze, możemy oczywiście dokonać pomiaru na obydwu zaworach tegoż, ale równocześnie możemy zmierzyć i wyregulować zawór ssący na cylindrze drugim oraz wydechowy na trzecim. Po przejściu do GMP na cylindrze czwartym, jednocześnie można ustawić pozostałe zawory, czyli wydechowy na cylindrze 2., ssący na trzecim oraz cały czwarty.

Dla silnika trzycylindrowego pierwsze, co należy pamiętać, to kąt obrotu - już nie 180 stopni, a 240 stopni, jeżeli chcemy sprawdzać i ustawiać zgodnie ze znakami. W przypadku drogi na skróty producent podpowiada, że przy kolejności pracy 1-3-2 wariantu trzycylindrowego po ustawieniu GMP (CTDC) na cylindrze pierwszym można ustawić, oprócz pierwszego, także ssący zawór na drugim oraz wydechowy na trzecim.

Regulacja luzów zaworowych w traktorkach Iseki (silnik Toyosha)

W traktorku Iseki, często wyposażonym w silnik Toyosha (np. CS100, którego oznaczenie modelu powinno być na pokrywie zaworów), również należy okresowo kontrolować i regulować luzy zaworowe. Właściciel traktorka zaplanował więcej niż standardowe czynności przeglądowe ze względu na intensywniejsze użytkowanie i chciał skontrolować i ewentualnie wyregulować luzy zaworowe. Jeśli instrukcja obsługi nie zawiera informacji na temat wartości luzów zaworowych, należy poszukać danych na forach internetowych, u dystrybutora lub skontaktować się z serwisem.

tags: #regulacja #luzow #zaworowych #traktore #iseki