Прогар клапана: причины, признаки и последствия прогара клапанов

Клапана ГРМ располагаются непосредственно в камере сгорания и рассчитаны на высокотемпературные нагрузки. Однако при нарушении нормального режима работы ДВС со временем разрушается даже термостойкий материал, из которого они изготовлены. Как быстро прогорают клапана – зависит от характера неполадок. Характерными признаками того, что прогорел клапан в цилиндре, являются неровная работа и затрудненный запуск двигателя, а также потеря мощности. Впрочем, эти же симптомы могут возникнуть и при иных неполадках. Разобраться, что значит «прогорел клапан», почему это произошло и узнать о способах диагностики ГРМ без снятия головки поможет эта статья.

Как понять, что прогорел клапан: причины, признаки и последствия

Клапаны газораспределительного механизма автомобильных двигателей используются на четырёхтактных моторах и расположены в головке блока. Через них происходит впуск рабочей смеси и сброс отработанных газов. Тарелки клапанов имеют конические фаски и плотно притёрты к гнёздам, что проверяется на утечки при сборке мотора. Малейшая негерметичность ведёт к пропуску газов и потере компрессии.

Как определить прогар клапана

Прогорают обычно выпускные клапаны, которые в открытом состоянии омываются потоком раскалённых отработавших газов, нагреваясь до потери прочности и быстрого окисления жаропрочной стали их тарелок. В запущенных случаях это сопровождается ещё и трещинами в металле.

Впускные разрушаются редко, поскольку количество проходящих выхлопных газов здесь намного меньше по объёму, к тому же через них проходит относительно холодный поток свежей смеси (воздуха) в дизельных двигателях и бензомоторах с непосредственным впрыском топлива. Это хорошо охлаждает тарелки в дополнение к отводу тепла через гнездо.

С точки зрения симптомов, появляющихся после прогара, особой разницы, какой именно клапан прогорел, нет. Компрессия, то есть способность цилиндра сжимать смесь перед воспламенением, пропадёт или уменьшится в любом случае.

Симптомы

Поскольку клапаны редко прогорают одновременно во всех цилиндрах, то первым признаком станет «троение» мотора. Этот термин возник по причине преобладающей доли четырёхцилиндровых моторов, когда при отказе одного двигатель работает на трёх оставшихся. Так стали называть любое прекращение воспламенения в цилиндре, независимо от их общего количества.

Компрессия, если она не пропала полностью, особенно важна на малых оборотах и при запуске. В этих режимах прогоревший клапан себя и проявит в первую очередь. Снятие свечи покажет почернение изолятора, возможен запах бензина, если ЭБУ двигателя ещё не отключил соответствующую форсунку.

Сводный перечень симптомов носит достаточно типовой характер:

  • пропуски воспламенения в одном из цилиндров;
  • быстрое забрасывание свечи несгоревшими углеводородами;
  • выстрелы в глушитель, часть топлива выбрасывается на выпуск и воспламеняется там;
  • запах бензина в картере, несгоревшее топливо стекает по стенкам цилиндра и растворяется в масле, после чего снова проходит через вентиляцию и обогащает смесь в исправных цилиндрах;
  • компрессия сильно падает, иногда до нуля.

Именно замер компрессии даст сигнал к переборке мотора. Следует отличать проблемы с поршневыми кольцами от прогоревшего клапана.

Обычно проводится дополнительная проверка путём вливания примерно 5 мл моторного масла через свечное отверстие. Если компрессия вырастает – виноваты кольца (так называемая масляная компрессия), если нет – газы уходят через клапаны или пробитую прокладку, но всё равно головку придётся снимать, после чего всё станет ясно и наглядно.

Прогар клапана прекрасно видно по состоянию его фасок.

Почему прогорают клапана двигателя (основные причины)

В обычном режиме клапан некоторое время находится в гнезде, будучи плотно прижат к ответной фаске клапанной пружиной. При этом он интенсивно охлаждается через контакт фаски с металлом гнезда. Перепад температур здесь велик, поэтому теплообмен идёт быстро.

Двигатель рассчитывается очень точно, поэтому любая из причин повышения температуры тарелки клапана нарушит баланс отвода тепла, и средняя температура начнёт расти. Металл потеряет свои свойства, начнётся быстрое окисление и прогар.

Детонация

Детонация возникает при активации аномального горения распространяющимся фронтом пламени. Способствуют этому многие причины:

  • плохие антидетонационные свойства бензина (октановое число ниже того, на которое рассчитан двигатель);
  • слишком высокая степень сжатия;
  • переобеднение смеси;
  • высокая температура в камере сгорания;
  • увеличенный угол опережения зажигания.

При детонации энергия больше расходуется на ударные разрушения деталей и локальные перегревы, что относится и к клапанам. Вопрос лишь в том, какая деталь разрушится раньше, после чего двигатель остановится.

Нарушение теплового зазора

Клапаны, особенно выпускные, нагреваются при работе сильнее, чем металл хорошо охлаждаемой головки блока. Поэтому геометрическое увеличение их размеров за счёт теплового расширения требует компенсации.

В конструкциях мотора с нежелательным удлинением стержня клапана борются двумя способами – созданием тепловых зазором между кулачком распределительного вала и толкателем, а также применением различных гидрокомпенсаторов.

Тепловые зазоры требуют периодических регулировок имеющимися болтами или подбором толщины толкателей. Если эта операция долго не проводилась, то за счёт износа рабочих фасок тарелок и гнёзд зазоры уменьшаются, клапан всё больше времени проводит в отрыве от металла гнезда, куда он должен сбрасывать тепло.

Температура клапана растёт, он ещё больше удлиняется. На каком-то этапе фаски перестают соприкасаться, тарелки перегреваются и прогорают. Компрессия пропадает.

Информация для потребителя о недопущение операции притирки клапанов у головки блока цилиндров ЗЗА.

При установке головок блока цилиндров ООО «ЗЗА» на двигатели запрещается проливать бензином и притирать клапаны. Полная герметичность камеры сгорания достигается в процессе обкатки за счет ‘пристукивания’ клапанов в первые минуты работы двигателя.

Применяемые материал седел (жаростойкий порошковый материал с пористой структурой) и лезвийная обработка рабочей фаски с высокой точностью по диаметру, углу наклона и шероховатости позволяют исключить операцию притирки рабочей фаски клапанов.

В процессе обкатки происходит пристукивание клапанов к седлам и при этом резко возрастает герметичность камеры сгорания по сравнению с новой (необкатанной) головкой цилиндров.

Проведение притирки клапанов на новых головках цилиндров производства ООО «ЗЗА» с применением притирочных паст с неизвестной характеристикой не улучшает, а ухудшает ресурс соединения «втулка клапана–клапан–седло» по следующим причинам:

— возможное внедрение абразивного материала в пористую структуру седел и втулок ведет в процессе эксплуатации к интенсивному изнашиванию поверхностей клапана и седла;

— при попадании притирочной пасты на стержень клапана неизбежно ухудшается шероховатость поверхности стержня клапана и разрушается тонкий карбонитрированный слой, который используется для повышения твёрдости поверхности металла и снижения коэффициента трения с целью увеличения износостойкости;

— в маслоотражательных колпачках нарушается геометрия рабочей кромки, что требует 100% замены колпачков;

— после операции притирки требуется высокотемпературная промывка водой под давлением со специальным моющими присадками и последующей сушкой, что в условиях автосервиса обычно не применяется.

Притирка клапанов применяется в ремонтных технологиях для чугунных седел, имеющих высокую твердость (свыше 55 HRC), а для порошковых седел (твердостью 35-40 HRC) необходимо использовать специальный резец с базировкой по отверстию во втулке под стержень клапана.

Всем привет! Давайтека сегодня поговорим о таком холиварном вопросе, как притирание клапанов. Процедура на просторах Драйв 2, мягко говоря, популярная — я еще не видел ни одного описания капильного ремонта ДВС, в котором не упоминался бы этот «ритуал»! Причем поговорим мы скорее даже не о самом притирании, а о тех вещах, которые вызывают его необходимость.

Для начала давайте посмотрим, как устроен узел клапан-седло в геометрическом плане:

Видим кучу фасок (причем на седле может быть не фаска, а радиус)

Про геометрию седла и влияние ее на работу ДВС много и исключительно доходчиво писал Barik-CZ , я же хочу обратить внимание на несколько ключевых для ресурса ГБЦ моментов: 1. Клапан подтягивается к седлу при помощи возвратной пружины

2. Отношение силы прижима клапана к площади фаски на седле дает удельное давление клапана на седло. 3. Через фаску на седле происходит охлаждение клапана.

Как видим, все ключевые для работы ГБЦ моменты упираются в две фаски — на тарелке клапана и на седле.

Что будет, если фаска на седле окажется неравномерной? Удельное давление в разных точках седла будет различным, в зоне с максимальным давлением износ будет существенно быстрее, чем в соседних. Как следствие нарушение герметичности, прорыв горячих газов с одновременным резким ростом температуры клапана в зоне прорыва газов и практически нулевого охлаждения в ней же. Как итог — прогорание клапана.

Причины горения клапанов на бензиновом ДВС

Основная причина здесь – отклонение горения смеси от оптимального режима. Медленно горят как слишком бедная, так и богатая смеси. В любом случае будет наблюдаться рост температуры тарелки клапана со всеми вытекающими последствиями.

При бедной смеси ситуация усугубляется наличием избыточного кислорода, что создаст тот же эффект, что и при кислородной резке металлов.

Перегревать тарелку будет и слишком хороший бензин, то есть с октановым числом выше, чем то, на которое рассчитан двигатель.

Высокоооктановый бензин также сгорает медленнее, перегревая детали выпускной системы. Это хорошо известно владельцам старых автомобилей, рассчитанных на бензины, которых уже давно нет в продаже. Приходится повышать их степень сжатия, чтобы не допускать перегревов.

Советы

Внимательно проверяйте клапан при покупке. Сверьтесь со стандартами размеров, обследуйте деталь на предмет видимых дефектов. Приобретайте запчасти только в сертифицированных точках продажи от известных производителей. Сэкономленные деньги на дешевой покупке выльются в дорогостоящий ремонт.

Проверьте клапанные зазоры в двигателе. Слишком маленькое расстояние частая причина перегрева. Уменьшенный зазор свидетельствует об износе седла клапана. Установите более жёсткие седла в мотор, чтобы предотвратить поломку.

Почему начинают прогорать клапана после установки ГБО

Газ имеет очень высокое октановое число, на которое моторы не рассчитаны. Даже если правильно отрегулировать смесь, температура выпускных клапанов будет выше, чем при эксплуатации на штатном бензине. Отсюда повышенный износ сёдел и необходимость в частой регулировке тепловых зазоров.

Если эту операцию пропустить, то клапан «зависнет», то есть перестанет закрываться и быстро прогорит. Но даже если имеются гидрокомпенсаторы, то при работе в условиях постоянного перегрева искажается правильная геометрия рабочих фасок. Ухудшается охлаждение, а запаса по температурной стойкости уже нет.

Часто ГБО оказывается недостаточно точно отрегулировано. Стремясь к экономии, смесь переобедняют, она очень медленно горит, температура растёт, мощность падает.

Вместе с необходимостью увеличивать тепловые зазоры этот фактор надо учитывать при установке ГБО на не предназначенные к тому моторы.

Прогар клапана на дизельном моторе

Принципиальной разницы в причинах прогара между дизелями и бензиновыми моторами нет, отличия сводятся к особенностям неисправностей топливной аппаратуры. У дизелей старой и новой школ она организована разными способами.

Общими являются только проблемы с форсунками, которые могут вызывать отклонения в количестве цикловой подачи за счёт перелива или наоборот, малой производительности.

Особенностью старых моторов могут быть нарушения в работе механических автоматов опережения впрыска, играющего примерно ту же роль, что и опережение зажигания в бензомоторах. У современных дизелей это отслеживается куда точнее и надёжнее. Но при этом наиболее эффективные моторы на тяжёлом топливе очень критичны к составу смеси из-за использования турбонаддува.

Возможна излишне жёсткая работа, изменяющая тепловой режим и подвергающая камеры сгорания нештатным ударным нагрузкам.

Для чего необходима регулировка?

От корректно выполненной процедуры зависит:

  • бесперебойное функционирование мотора LADA Kalina (работа с пониженным уровнем шума в ГРМ, отсутствие ошибок датчика распределительного вала);
  • снижение топливного потребления до уровня, близкого к регламентированному производителем;
  • меньший износ кулачков распределительного вала и взаимодействующих с ними толкателей.
  • чистота камер сгорания и тарелок клапанов из-за отсутствия нагара.

Регулировка клапанов в машине Лада Калина должна проводиться при периодическом пробеге, равном 20 тыс. км или немногим более.

Пренебрегать данной процедурой не рекомендуется, поскольку происходит изменение регламентной величины зазоров у клапанов контуров впуска и выпуска. Это обстоятельство провоцирует неплотное прилегание клапанных тарелок к посадочным седлам, что неизбежно приводит к образованию нагара, неполному сгоранию топлива, повреждению тарелок с последующим прогаром и прочим неприятностям в ГРМ в модели LADA Kalina. Как видно, при отсутствии требуемых зазоров наблюдается нарушение корректного функционирования мотора в целом, а единственным безобидным моментом здесь является акустический дискомфорт владельца из-за увеличенной шумности ГРМ.

Заметим, что регулировки механизма клапанов требует 8 клапанный моторов машин Лада Калина.

Последствия

Начавший пропускать газ клапан будет постепенно разрушаться. Это может привести к поломкам прочих деталей, стенок цилиндра, поршня, колец. Несгоревший бензин приведёт к порче катализатора, а попав в масло, сильно поменяет его свойства, что может вывести из строя вкладыши и коленвал.

Двигатель будет вибрировать, разрушая навесную арматуру и крепления силового агрегата. Мощность упадёт, расход вырастет.

Можно ли ездить

Ездить с потерей компрессии крайне нежелательно. Своевременный ремонт минимизирует последствия, сохранив двигатель в целом.

Все его детали и системы прочно связаны в процессе работы, нарушение этого баланса приведёт к лавинообразному росту разрушений. Вместо замены клапанов и устранения причины прогара потребуется капитальный ремонт двигателя.

Сколько стоит устранить проблему

Цена услуги по устранению прогара очень сильно зависит от марки и модели автомобиля, причины отказа, уже наступивших последствий, а также общего состояния двигателя.

Потребуется снять головку блока и перебрать её, заменив клапаны, возможно их сёдла и направляющие, сальники и произведя притирку тарелок к гнёздам. В простых случаях можно уложиться примерно в 6000 рублей, но и эта цифра не несёт никакой полезной информации.

Дело в том, что при вскрытии любого двигателя может выявиться масса проблем с весьма трудоёмкими решениями. Ослабшие и сорванные резьбы, нарушенная геометрия стыка головки с блоком, дефектные гидрокомпенсаторы и многое другое.

Большой процент брака запчастей – проблема для автомобилиста

Это не основные причины, из-за чего прогорают клапана. Лидирующий производитель этих деталей провел небольшое исследование, и статистика получилась не радостная – каждая пятая деталь, которая выпускается, ломается или прогорает по причине человеческого фактора и брака. И даже современный контроль качества продукции на заводах не дает гарантий, что деталь лишена любых дефектов.

Еще одна причина – металлургические неоднородности, которые входят в сплав. Эти неоднородности делают клапан слабее, чем он должен быть. Кроме того, встречаются дефекты производства, а именно ковка. Это приводит к микротрещинам. Ошибки в процессе термической обработки приводят к тому, что размеры изделия меняются.

Признаки прогара клапана

В случае прогорания в цилиндре на такте сжатия не развивается достаточное давление, так как часть топливно — воздушной смеси (ТПВС) просачивается через клапан. Поэтому сгорание в таком цилиндре происходит неправильно либо отсутствует полностью, что естественным образом отображается на работе двигателя.

Симптомы прогара клапана:

  • неравномерный холостой ход. При этом характер работы будет зависеть от площади отверстия, образовавшегося между фаской клапана и седлом ГБЦ. Это может быть как легкая вибрация и небольшое подергивание при перегазовке, так и троение, при котором один из цилиндров полностью не работает;
  • потеря мощности;
  • характерное бубонение во впускном тракте. Возникает, если на автомобиле прогорел впускной клапан;
  • увеличение расхода топлива;
  • трудный запуск.

В автомобилях с функцией самодиагностики на приборной панели загорится сигнальная лампа Check Engine. Считав диагностическим прибором неисправности, вы, скорее всего, увидите ошибки по пропускам зажигания, бедной/богатой смеси. Первый тип ошибки регистрируется вследствие неравномерности вращения коленчатого вала, возникающей при неисправности в каком-либо из цилиндров. Второй связан с неправильным горением в неработающем цилиндре, вследствие чего часть ТПВС летит в выхлопной тракт, сбивая с толку кислородный датчик (лямбда-зонд).

После выявления кода неисправности по конкретному цилиндру можно смело выкручивать свечу для замера компрессии. Если же ошибок нет, придется прибегнуть к более искусным методам диагностики.

Локализация неисправности

Самый распространенный и действенный метод определения прогоревшего клапана – замеры компрессии. Если результаты показали низкую компрессию, тогда это явно признак прогара. Но здесь нужно учесть небольшой нюанс – при помощи замеров компрессии не удастся исключить дефекты ЦПГ. Низкая компрессия бывает не только из-за прогара. Различные другие дефекты могут снижать ее – например, это может быть поломка колец. Поэтому, если наблюдаются все признаки прогоревшего клапана на ВАЗ-2109 или на любом другом авто, придется дополнительно диагностировать машину.

Как определить неработающий цилиндр?

Суть простейшей проверки сводится к последовательному отключению цилиндров. Имитируя неисправность, мы наблюдаем за изменениями в работе двигателя. После отключения котла, в котором прогорел клапан, изменения в работе будут минимальные. Какими способами это лучше всего сделать?

  1. Снимите со свечи высоковольтный провод. В это время катушка будет переживать повышенные нагрузки, поэтому длительность такого стресс-теста не должна превышать 2-3 секунды. Во избежание риска удара током через растрескавшийся ВВП делать подобную проверку нужно в прорезиненных перчатках либо с помощью плоскогубцев с пластиковыми/резиновыми ручками.
  2. Физически отключите фишку форсунки. При наличии специализированного диагностического оборудования сделать это можно программно, подключившись к автомобилю через разъем OBD-II.

Видео: Почему горят клапана

Сложности диагностики

Бытует мнение, что если прогорел клапан, симптомы и проблемы будут скрываться в системе зажигания. Очень часто автослесари, опыт работы которых еще небольшой, первым делом начинают диагностику и ремонт именно зажигания.

В процессе такого ремонта заменяется крышка трамблера, заменяются высоковольтные провода, свечи. Также выставляется угол зажигания – результата, естественно, нет и не будет. Двигатель как работал, так и будет работать. Автослесарь будет искать проблему и дальше, не догадываясь об о истинной причине неполадки. Даже те слесари, которые догадались, что проблема кроется в двигателе, видят признаки прогоревших клапанов только после снятия ГБЦ.

Проверка компрессии

Определив неработающий цилиндр, мы должны проверить цилиндр на герметичность. Для этого есть несколько способов:

  • измерение компрессии в двигателе. Для этих целей подойдет даже самый дешевый компрессометр с подходящей шкалой измерения. Главное, чтобы в наличии был переходник с подходящей резьбой. Не доверяя точности прибору, ориентируйтесь не столько на показанную цифру, сколько на разницу между цилиндрами. Компрессия при прогаре клапана снижается на 3-6 Атм. в сравнении с соседними горшками;

Во время прокрутки двигателя стартером дроссельная заслонка должна быть полностью открыта, подача топлива во все цилиндры отключена, а аккумулятор полностью заряжен.

  • проверка цилиндра на герметичность с помощью тестера. Прибор представляет собой редуктор, через который в цилиндры подается сжатый воздух. Установленный рядом манометр измеряет фактическое давление после редуктора, переводя потерю воздуха в процентную оценку негерметичности;
  • измерение относительной компрессии. Своими руками такой тест не провести, но у автодиагноста с осциллографом проверка займет не более 15 минут. Измерить относительную компрессию можно по току стартера либо с помощью скрипта CSS Андрея Шульгина.

Прогорел клапан или проблемы с поршневой?

Прогоревший клапан – далеко не единственная причина снижения компрессии в цилиндре. Поэтому следующие шаги помогут нам понять, прогорел клапан либо это проблемы с поршневой системой.

Самый примитивный тест – залить в «подсевший» цилиндр несколько кубиков моторного масла, после чего повторить замер. Если компрессия возросла, значит, причина не в прогоревшем клапане, а в цилиндро — поршневой группе (ЦПГ).

Вытащите щуп и посмотрите на количество газов, вырывающееся из отверстия. Если двигатель сильно сапунит, причина в поршневой. Если же система вентиляции картерных газов справляется со своей задачей, прогорело седло клапана или же сам клапан. В более продвинутом варианте диагностики специальным прибором измеряется объем картерных газов.

Симптомы прогоревшего клапана

Как понять, что прогорели клапана? Проще всего установить это при визуальном осмотре, но для этого пришлось бы снять ГБЦ, что довольно трудоемко и дорого. Поэтому для начала стоит руководствоваться косвенными признаками. Зная, что происходит, когда прогорает клапан, и как это отражается на работе ДВС, определить поломку можно и без разбора мотора.

Как определить, что прогорел клапан смотрите в таблице, в которой указаны характерные симптомы и основные причины.

СимптомПричиныПочему это происходит
Детонация («стучат пальцы»)Октановое число не соответствует рекомендованному производителем. Неверно настроено зажиганиеЕсли бензин низкооктановый или воспламеняется не вовремя, то при сильном сжатии смеси вместо плавного ее сгорания происходит взрыв. Детали камеры сгорания подвергаются ударным нагрузкам, клапана перегреваются и могут трескаться
Увеличенный расход топливаНеправильная работа ГРМРежим работы ГРМ с поврежденным клапаном нарушается, мощность падает, а с ней и КПД движка, что может приводить к повышенному расходу
Ухудшение тяги и динамикиПадение общей мощности двигателяПрогоревший клапан не дает достичь рабочей компрессии в цилиндре, в результате не создается необходимое усилие для перемещения поршня
Затрудненный запускСнижается скорость перемещения поршняПоршень не способен создать необходимое усилие для вращения коленвала
Тряска и неровная работа на холостом ходу, изменение звука работы мотораПропуски зажигания в цилиндреВ норме вспышки в цилиндрах ДВС происходят с ровными промежутками (пол-оборота коленвала для 4-цилиндрового ДВС) и одинаковой силой, поэтому мотор вращается равномерно. Если прогорел клапан, цилиндр не может выполнять свою работу и двигатель подвергается перепадам нагрузок, вызывающим троение и сильные вибрации
Выстрелы в глушительВоспламенение ВТС в выпускном коллектореВ негерметичном цилиндре топливовоздушная смесь не сгорает полностью. В итоге остатки топлива попадают в горячий выхлопной тракт и воспламеняются
Хлопки во впускеТопливовоздушная смесь возвращается в коллектор и ресиверЕсли прогорел и травит клапан на впуске, то при сжатии часть смеси возвращается во впускной ресивер, где и сгорает при подаче искры

Клапан прогорел и уже не может обеспечить герметичность

По симптомам, перечисленным выше, можно узнать, что прогорели клапана в двигателе. Комбинация нескольких признаков указывает на это с более высокой вероятностью. Прогореть может и седло, к которому клапан должен плотно прилегать при закрытии, хотя это менее распространенная поломка.

Если симптомы указывают на наличие трещин в клапане или на то, что прогорели седла клапанов, в чем причина поломки достоверно можно установить только при помощи полной диагностики и дефектовки. Для проведения ремонта в любом случае придется снимать ГБЦ, а затем менять вышедшие из строя детали.

Стоимость устранения проблемы

Собственноручно заменить клапан на отечественном авто можно с минимальными затратами, потратив около 1000 рублей на сам клапан, новую прокладку ГБЦ, притирочную пасту, антифриз для доливки. Но обычно одним прогоранием все не заканчивается: может потребоваться фрезеровка или замена деформированной из-за перегрева ГБЦ, а также проточка седел клапанов. Пережатый клапан влечет за собой выработку кулачка распредвала.

На СТО менять один клапан берутся неохотно, а полное обслуживание и ремонт ГБЦ стартуют с 5–10 тыс. рублей для ВАЗ – до десятков тысяч для современных иномарок.

После замены прогоревших клапанов и ремонта ГБЦ важно устранить первопричину прогара. Если этого не сделать, то вскоре деталь снова выйдет из строя!

Процесс горения смеси исправного двигателя

Чтобы лучше понять причины прогара клапанов, необходимо знать основы процессов газообмена в двигателе и их последовательность.

  1. Такт впуска. Впускные клапаны открыты, поршень движется вниз, создавая зону разряжения. Со впускного тракта в этот момент всасывается смесь топлива с воздухом (бензиновые моторы с распределительным впрыском во впуск или с моноинжектором) либо чистый воздушный заряд (ДВС цикла Дизеля и бензиновые моторы с прямым впрыском).
  2. Такт сжатия. Поршень начинает движение вверх, впускные и выпускные клапана закрываются. Смесь сжимается, температура в камере сгорания повышается.
  3. Рабочий такт. За несколько градусов до высшей мертвой точки (ВМТ) цилиндра смесь поджигается искрой (бензиновые ДВС) либо самовоспламеняется от контакта с разогретым воздухом (дизельные). Под действием силы расширяющихся газов поршень устремляется вниз. Возвратно-поступательное движение поршня через шатунно-кривошипный механизм передается во вращательное движение коленчатого вала.
  4. Такт выпуска. Выпускные клапаны открываются. Движущийся к ВМТ поршень выталкивает отработавшие газы в выпускной тракт.

Фазы перекрытия клапанов и инерционное наполнение упущены намерено, так как существенно не влияют на рассмотрение вопроса прогара клапанов.

Регулировка тепловых зазоров в клапанном механизме двигателя

Замер и регулировку зазоров прово­дим на холодном двигателе. Снимаем экран двигателя. Отсоединяем трос привода дроссель­ной заслонки от сектора дроссельно­го узла (см. «Замена троса привода дроссельной заслонки»). Отвернув три гайки крепления, сни­маем кронштейн троса привода дрос­сельной заслонки и отводим крон­штейн с тросом в сторону (см. «Сня­тие ресивера»).

Крестообразной отверткой ослаб­ляем затяжку хомута нижнего шланга вентиляции картера… …и снимаем шланг с патрубка крыш­ки головки блока цилиндров.

Крестообразной отверткой ослаб­ляем затяжку хомута шланга вен­тиляции картера (основной кон­тур)… …и снимаем шланг с патрубка крышки головки блока цилиндров

Крестообразной отверткой ослаб­ляем затяжку хомута шланга вен­тиляции картера (контур холосто­го хода)… …и отсоединяем шланг от патрубка крышки головки блока цилиндров

Ключом «на 10» отворачиваем две гайки крепления крышки го­ловки блока цилиндров… …и снимаем шайбы.

Снимаем две резиновые втулки.

Снимаем крышку головки блока цилиндров. Снимаем переднюю крышку ремня привода ГРМ (см. «Проверка со­стояния и замена ремня привода газораспределительного механизма»). Порядок проверки и регулировки за­ зоров в механизме привода клапа­нов следующий. Поворачиваем коленчатый вал за болт крепления шкива привода ге­нератора по часовой стрелке до совмещения установочных меток на зубчатом шкиве распредели­тельного вала и задней крышке ремня привода ГРМ (см. «Проверка состояния и замена ремня привода газораспределительного механиз­ма»). Затем доворачиваем коленчатый вал по часовой стрелке еще на 40-50° (2,5-3 зуба на шкиве распредели­тельного вала). В этом положении валов проверяем набором щупов зазоры у первого..

…и третьего кулачков распреде­лительного вала. Зазор между кулачками распредели­тельного вала и регулировочными шайбами должен быть 0,20 мм для впускных клапанов и 0,35 мм — для выпускных. Допуск на зазоры для всех кулачков составляет ±0,05 мм Если зазор отличается от нормы..

…то на шпильки корпусов под­шипников распределительного ва­ла устанавливаем приспособление для регулировки клапанов.

Разворачиваем толкатель так, чтобы прорезь в его верхней части была обращена вперед (по ходу автомобиля).

Вводим «клык» приспособления между кулачком и толкателем (1 — приспособление, 2 — толкатель)

Нажимая вниз на рычаг приспособления, утапливаем «клыком» толкатель…

…и устанавливаем между краем толкателя и распределительным валом фиксатор, который удер­живает толкатель в нижнем по­ложении.

Фиксирование толкателей клапа­нов при замене регулировочной шайбы

: 1 — фиксатор; 2 — регулировоч­ная шайба Переводим рычаг приспособления в верхнее положение

Пинцетом через прорезь подде­ваем и извлекаем регулировоч­ную шайбу. При отсутствии приспособления для регулировки клапанов можно вос­пользоваться двумя отвертками. Мощной отверткой, опираясь на ку­лачок, отжимаем толкатель вниз Вставив ребро другой отвертки (с шириной лезвия не менее 10 мм) между краем толкателя и распреде­лительным валом, фиксируем толка­тель и вынимаем пинцетом регули­ровочную шайбу. Зазор регулируем подбором регули­ровочной шайбы с требуемой тол­щиной.

Для этого микрометром измеря­ем толщину извлеченной шайбы. Толщину новой регулировочной шайбы определяем по формуле: Н = В+(А-С), мм

, где «А» —замеренный зазор; «В» —толщина извлеченной шайбы; «С» — номинальный зазор; «Н» — толщина новой шайбы. Толщина новой шайбы маркируется на ее поверхности электрографом. Новую шайбу устанавливаем в тол­катель маркировкой вниз и убираем фиксатор. Еще раз проверяем зазор. При пра­вильной регулировке щуп толщиной 0,20 или 0,35 мм должен входить в зазор с легким защемлением. Последовательно поворачивая колен­чатый вал на пол-оборота, проверяем и при необходимости регулируем за­зоры других клапанов в последова­тельности, указанной в таблице.

Угол поворота коленчатого вала от положения совмещения меток, град№ кулачков (отсчет — от шкива распределительного вала)
выпускной (зазор 0,35 мм)впускной (зазор 0,20 мм)
40-5013
220-23052
400-41086
580-59047

Сборку двигателя проводим в обрат­ной последовательности. Перед установкой крышки головки блока цилиндров…

…заменяем ее уплотнительную прокладку новой.

Основные причины прогара клапанов

Детонация

Детонация – процесс неправильного горения ТПВС, при котором возникает ударная волна, распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью. Детонационное сгорание – одна из главных причин прогара поршней и клапанов.
Причины детонации:

  • несоответствие октанового числа бензина и степени сжатия. Скорость горения низкооктанового топлива выше, а температура самовоспламенения ниже. Поэтому смесь детонирует еще до момента подачи искры;
  • низкокачественный бензин. В попытках повысить октановое число бензина с помощью присадок недобросовестные АЗС иногда путают пропорции. При этом возможна ситуация, когда заявленное октановое число как ниже, так и выше фактического. Во втором случае присадки замедляют скорость горения смеси, из-за чего повышается термохимическая нагрузка на выпускные клапаны;
  • слишком низкое калильное число свечей зажигания. Смесь самовоспламеняется от раскаленных частей свечи;
  • бедная смесь. Из-за переизбытка окислителя (кислорода) в конце такта сжатия вблизи раскаленных участков камеры сгорания начинаются предпламенные реакции, перерастающие в детонационное сгорание. Причина бедной смеси может быть в подсосе воздуха, забитых форсунках, нехватке давления топлива.


2. Нарушение теплового зазора

Если тепловой зазор в клапанном приводе слишком мал, клапан неплотно прилегает к седлу, из-за чего нарушается отвод тепла. Из-за постоянного перегрева в головке клапана появляются трещины, а наиболее теплонагруженные частицы и вовсе откалываются.

Неправильная регулировка выпускных клапанов также может стать одной из причин детонации, так как при высокой температуре появляется риск предпламенных реакций.

Влияние позднего и раннего зажигания

При несвоевременном начале горения ТПВС клапана переживают повышенные термохимические нагрузки. Так, при раннем зажигании смесь поджигается раньше расчетного времени приближения поршня к ВМТ. Поэтому пик давления в цилиндре нарастает ранее идеальных 10-15º после ВМТ. Поршень, клапаны и стенки камеры сгорания при этом переживают чрезмерные термические и ударные нагрузки.

Слишком позднее зажигание приводит к тому, что смесь еще активно догорает, когда выпускные клапаны начинают открываться. Опять-таки повышенные термические нагрузки приводят к прогару выпускных клапанов.

Авто Новичок — блог для начинающих автолюбителей

Если вы хотите дать возможность использовать свое авто другому человеку, будет верным оформить это решение в официальном порядке. Для этого используются различные доверенности, из которых максимальные полномочия дает генеральная доверенность на авто. Она разрешает человеку, что в нее вписан, выполнять с транспортным средством очень […] Автомобиль сегодня хотя и перестал быть предметом роскоши, но все еще продолжает относиться к разряду весьма дорогостоящих покупок. Неудивительно, что владельцы переживают за свое имущество и хотят обезопасить себя от непредвиденных расходов в результате кражи или повреждения транспортного средства. В этом материале мы расскажем […] Наличие платных дорог до сих пор порождает споры, но от этого ситуация не меняется. В России достаточно отрезков дорог, за проезд по которым нужно платить. Современные технологии способны упростить этот процесс. Подобно NFC-чипам в телефонах и смарт-часах, в автомобиль тоже устанавливается небольшая коробка, которая […] Кондиционер в автомобиле – не столько роскошь, сколько средство обеспечения комфортных условий вождения. Это система из нескольких основных узлов, которая регулирует температуру и влажность воздуха в салоне. Работа автомобильного кондиционера базируется на тех же принципах, что и работа бытового. Естественно, авто различного класса и […] Вылет колесного диска ET – это одна из его основных геометрических характеристик, от которой зависит сама возможность установки тех или иных дисков на автомобиль. Она отражает не только и не столько то, насколько колесо будет выступать за пределы кузова, хотя именно так понимают значение […] При работе дизельного двигателя образуется большой объем вредных для человека и других живых организмов веществ. Это и угарный газ, и соединения свинца, и множество других соединений. Особо опасным является диоксид азота, образующийся в результате реакции кислорода и азота воздуха в условиях экстремально высоких температур. […] Все больше автолюбителей с презрением посматривают в сторону “механики”. Разумеется, необходимость постоянно дергать рычаг переключения скоростей, и периодически выжимать сцепление со временем утомляют. Поэтому количество водителей пересаживающихся на автомобили с АКПП растет от года к году. Впрочем, здесь также есть свои особенности вождения, сейчас […] Любая конструкция двигателя внутреннего сгорания предполагает наличие свечей зажигания. Они осуществляют воспламенение горючей смеси, благодаря чему двигатель приводит автомобиль в движение. Но из-за ряда факторов, в том числе образовании нагара, со временем свечи постепенно выходят из строя и перестают выполнять свои функции. Давайте рассмотрим […] Транспортные средства включают в себя большое количество элементов, обеспечивающих полноценную эксплуатацию. Стоит ли говорить, что среди таких систем нет малозначимых. Особенно когда речь идет о тормозной системе, напрямую обеспечивающей безопасность водителя. Главный тормозной цилиндр можно смело назвать ключевой частью в схеме тормозных гидроприводов. Поэтому […]

Прогар клапана на дизельном моторе

Признаки прогара клапана на дизеле схожи с бензиновым двигателем. Но среди причин лидирует неисправность форсунок. Из-за переливающих форсунок повышается температура в камере сгорания, увеличивается время горения смеси.

Понятие детонации в дизельном двигателе отсутствует. Но при раннем впрыске возникает не менее опасное жесткое сгорание, когда давление в камере сгорания развивается раньше расчетного. Стенки камеры сгорания в такие моменты переживают повышенные ударные и тепловые нагрузки.

Источник

Как избежать проблемы?

Основная причина прогара — это работа детали в режиме повышенных нагрузок. Рабочая температура клапана — порядка 600-650 градусов. Чтобы не допустить перегрева, следует проверять зазоры. Из-за малого расстояния возникает трение и, как следствие — перегрев клапана.

Признаки также могут указывать на некачественное топливо. На карбюраторных авто смесь регулируется вручную

Важно не допустить слишком То же самое касается и автомобилей с ГБО. Различают два основных поколения:

  • Второе.
  • Четвертое.

В первом случае смесь настраивается механически, путем регулировки крана «жадности». Отрегулировать его очень просто — закручиваем кран до тех пор, пока машина не начнет глохнуть. Далее откручиваем на 1-2 оборота. Это является наиболее оптимальной настройкой. В случае с ГБО четвертого поколения настройка производится программно, специалистами.

Если клапан прогорел, при покупке обращайте внимание на качество изделия. Бракованный элемент не прослужит долго

На качественном клапане исключены различные риски, задиры и другие изъяны. Сама деталь стоит недорого, а вот с установкой придется изрядно попотеть. Ведь для замены необходимо «скидывать» головку блока и производить дальнейшую притирку седел.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]