Дефекты клапанов газораспределительного механизма

Основными неисправностями газораспределительного механизма (ГРМ) являются:

• нарушение тепловых зазоров клапанов (на двигателях с регулируемым зазором);
• износ подшипников, кулачков распределительного вала;
• неисправности гидрокомпенсаторов (на двигателях с автоматической регулировкой зазоров);
• снижение упругости и поломка пружин клапанов;
• зависание клапанов;
• износ и удлинение цепи (ремня) привода распределительного вала;
• износ зубчатого шкива привода распределительного вала;
• износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок;
• нагар на клапанах.

Можно выделить следующие причины неисправностей ГРМ (они, в основном, аналогичны причинам неисправностей кривошипно-шатунного механизма):

• выработка установленного ресурса двигателя и, как следствие, высокий износ конструктивных элементов;
• нарушение правил эксплуатации двигателя, в том числе использование некачественного (жидкого), загрязненного масла, применение бензина с высоким содержанием смол, длительная работа двигателя на предельных оборотах.

Самой серьезной неисправностью газораспределительного механизма является т.н. зависание клапанов, которое может привести к серьезным поломкам двигателя. Причин у неисправности две. Применение некачественного бензина, сопровождающееся отложением смол на стержнях клапана. Другой причиной является резонанс, ослабление или поломка пружин клапанов. В этом случае при достижении поршнем верхней мертвой точки клапан не успевает сесть в «седло». К счастью, данная неисправность на современных автомобилях встречается достаточно редко.

Отдельно необходимо сказать о неисправностях гидрокомпенсаторов. При использовании жидкого или сильно загрязненного масла гидрокомпенсатор перестает выполнять свою основную функцию, а именно автоматически компенсировать зазоры в ГРМ. Дальнейшая эксплуатация двигателя может привести к заклиниванию гидрокомпенсаторов.

Нарушение теплового зазора на двигателях с регулируемым зазором может произойти по причине износа подшипников и кулачков распределительного вала, износа зубчатого шкива привода распределительного вала, а также вследствие неправильной регулировки.

Неисправности ГРМ достаточно сложно диагностировать, т.к. сходные внешние признаки могут соответствовать нескольким неисправностям. Зачастую конкретная неисправность устанавливается непосредственным осмотром конструктивных элементов ГРМ со снятием крышки головки блока цилиндров.

Большинство неисправностей газораспределительного механизма приводит к нарушениям фаз газораспределения, при которых двигатель начинает работать нестабильно и не развивает номинальной мощности.

Видео:Газораспределительный механизм устройство и основные неисправностиСкачать

Неисправности ГРМ: признаки, причины и способы устранения

В основе любого силового агрегата и одним из основных составляющих любого ДВС является газораспределительный механизм. Его главная функция – управление впускными и выпускными клапанами. На впускном такте открываются впускные клапана. Топливная смесь подается в камеры сгорания. На выпускном такте открываются выпускные клапана, и происходит удаление отработанных газов из цилиндра. Этот механизм в целом вполне надежен, если соблюдать правила эксплуатации автомобиля. Но иногда и он выходит из строя. Давайте рассмотрим основные неисправности ГРМ, их причины и способы ремонта.

Видео:ЧТО ТАКОЕ КЛАПАН ФАЗОРЕГУЛЯТОРА. КАК ОН ВЛИЯЕТ НА Х/Х И КАК ПРОВЕРИТЬ? ОШИБКА DF080 | #ВидеолекцияСкачать

Устройство ГРМ

Для начала кратко вспомним, как устроены эти механизмы. На большинстве моделей двигателей газораспределительный механизм состоит из следующих узлов и деталей.

Итак, клапанами управляет распределительный вал. Чаще всего его изготавливают из стали или чугуна. Он установлен в картере. Этот картер перекрывает крышка ГРМ. Также на современных двигателях распределительный вал можно найти в головке блока цилиндров. Когда вал вращается, то он воздействует на кулачки, которые, в свою очередь, воздействуют на свой клапан.

Также в конструкции предусмотрены толкатели – они бывают стальными или чугунными. Их функция – передать усилие от распределительного вала и кулачков к клапанам.

В механизме есть два клапана — впускные и выпускные. Их задача – подача топливной смеси в камеру сгорания и затем удаление отработанных газов. Клапан – это стержень с плоской головкой. Впускные и выпускные элементы отличаются друг от друга. Отличие касается диаметра головки или тарелки. Изготавливают эти элементы ГРМ из стали и жаропрочной стали (в случае с выпускными клапанами). Ножка представляет собой стержень с канавкой. Она нужна для того, чтобы фиксировались пружины. Клапана могут двигаться только к втулкам. Чтобы в цилиндры не попадало масло, применяют уплотнительные колпачки. К каждому из клапанов прикрепляют наружную, а также внутреннюю пружину. Штанги в устройстве ГРМ необходимы, чтобы передавалось усилие от толкателей на коромысло.

Читайте также: Пиковый градиент давления митрального клапана

Распределительный вал вращается за счет привода. Он может быть цепным или ременным. Привод передает вращение от коленчатого вала. Распределительный делает один оборот на два оборота коленчатого – это рабочий цикл двигателя.

Видео:Система изменения фаз газораспределения на примере CVVTСкачать

Возможные неисправности

Среди неисправностей ГРМ выделяют неполное закрытие клапанов, чрезмерный зазор между стержнем клапана и носком коромысел. Также изнашиваются шестерни, толкатели, штанги, оси коромысел, втулки подшипников и шейки распределительного вала.

Рассмотрим причины и последствия некоторых типичных поломок этого механизма, а также признаки неисправности ГРМ.

Видео:Стук фазовращателей. Отчего он и стоит ли его боятся?Скачать

Снижение компрессии

Один из симптомов неисправностей – это снижение компрессии двигателя и хлопки в выхлопной трубе. Это происходит после того, как на клапане образуется нагар, раковины. Нередко элемент может прогорать. Причина прогара кроется в неплотном прилегании впускного и выпускного клапанов к своим седлам. На снижение компрессии влияют и другие факторы. Это деформация головки блока цилиндров, сломанные или изношенные пружины, заклинивание стержня во втулке, отсутствие промежутка между клапаном и коромыслом.

Видео:6 признаков неисправности клапана PCV! Устройство, принцип работы, диагностика!Скачать

Снижение мощности

Нередко неисправности ГРМ проявляются в виде снижения мощности, в виде троения и металлических стуков. Все это признаки того, что клапана открываются не полностью. Часть смеси топлива и воздуха не попадает в камеры сгорания двигателя. Впоследствии повышается тепловой зазор, и выходят из строя гидрокомпенсаторы. Собственно говоря, это и является причиной неправильной работы механизма и клапанов.

Видео:Десмодромный механизм привода клапанов ГРМСкачать

Износ ремня или цепи

Это одна из самых основных неисправностей ГРМ, которая случается особенно часто. При этом двигатель может полностью выйти из строя. Приводной ремень обрывается, а поршни ударяют по еще не закрывшимся клапанам, так как распределительный вал больше не вращается. Причина кроется в износе ремня или цепи.

Видео:Американский способ (диагностика) проверки прогоревших клапанов на двигателеСкачать

Выявление и устранение неисправностей ремня ГРМ

Повреждение приводного ремня приводит к катастрофическим последствиям, и это особенно частая поломка. Давайте посмотрим причины неисправности ГРМ ремней.

Итак, чаще всего элемент выходит из строя по причине разрыва прямого корда. Это может быть связано с тем, что ремень перед установкой на двигатель был изломан. Вторая причина – это разрыв скрученного корда.

Это случается, если между ремнем и шкивом распределительного вала попало какое-либо инородное тело. В результате оно глубоко врезалось в резиновый ремень, и корд разорвало. Также такое может случаться при неверной установке. Случается, что к этой неисправности приводит неаккуратность – шкив распределительного вала могли вращать острой отверткой.

Видео:🔥 Зачем нужны фазовращатели, как они работают и как ломаются? Крутой гид по системе VVT.Скачать

Срезание зубьев

Это случается по причине слабого натяжения ремня. Такая неисправность ГРМ к катастрофическим последствиям не ведет, но работа двигателя может быть нарушена. Машина может не завестись. Среди причин можно выделить также заклинивание шкива распредвала, а также несносность.

Видео:Обрыв ремня ГРМ Деу Матиз загнуло клапанаСкачать

Выемки на зубцах ремня

Это происходит по причине чрезмерно низкого натяжения. Еще это возникает из-за потерь натяжения в процессе эксплуатации.

Видео:Как проверить клапан фазорегулятора. Признаки неисправного фазорегулятора. Продлеваем работуСкачать

Трещины спинки ремня

Здесь специалисты выделяют перегрев ремня, эксплуатацию в низких температурах. Кроме этого, причиной может стать изношенный направляющий ролик.

Видео:СОЛЯРИС.Клапан распределение картерных газов ( что вас ждёт)Скачать

Износ краев ремня

Если ремень визуально сильно изношенный с одного из краев, то, возможно, есть повреждения на фланце или несносность. В таком случае его нужно однозначно менять.

Читайте также: Что делать если греется двигатель ваз 2109 инжектор 8 клапанов

Долгое время считалось, что цепь значительно надежней ременного привода. И это действительно так, но и цепь далеко не бессмертна. Случаются и неисправности цепи ГРМ. Если рвется ремень, то существует пусть небольшой, но шанс спасти мотор. В случае с обрывом цепи ситуация может быть значительно хуже. Цепь массивнее ремня, и если оборвется, то буквально перемалывает двигатель. Происходит сильное повреждение клапанов и поршней. В целом, неисправность цепи одна – она рвется.

Среди причин можно выделить качество масла. Ресурс цепи составляет 250 тысяч километров, но так долго они редко ходят. Широко известны случаи, когда цепь в двигателе обрывало при пробеге 100, а также 60 тысяч километров. Но это чаще заводской дефект в конкретных автомобилях. Нередко неполадки связаны не только с маслом, но и с ошибками инженеров.

Видео:Клапана или поршневая.Самый точный диагнозСкачать

Признаки износа

Об изношенной цепи скажут несколько симптомов. Чтобы не пришлось делать капитальный ремонт двигателя (который обычно очень дорогой), необходимо по мере растягивания менять цепь.

Если двигатель работает на холостом ходу грубо и неравномерно, то цепь уже «подходит». Такая работа мотора связана с тем, что изменились фазы газораспределения. Если цепь стрекочет в режиме холостого хода, то это также один из признаков, что вскоре могут случиться непоправимые неисправности привода ГРМ.

Если после удаления крышки видно, что натяжитель вышел на свое максимальное расстояние, если на зубьях звездочек появится износ, то лучше всего выполнить замену цепи.

Видео:так бежит направляющая клапана , большой расход маслаСкачать

Ремонт и обслуживание ГРМ

Основная проблема в этом механизме – это изношенные шейки, кулачки и увеличенный зазор в подшипниках. Для уменьшения зазора необходима шлифовка шеек распределительного вала. При этом также углубляют канавки для подачи масла. Шейки шлифуют под ремонтный размер. Далее после ремонта проверяют высоту кулачков.

На опорных частях под шейки не должно быть даже минимальных повреждений. На корпусах подшипников не должно быть трещин. После чистки и промывки распределительного вала обязательно проверяют зазор между шейками и отверстием в опоре ГБЦ.

Цепь не должна быть растянутой и иметь механические повреждения. Пока она не изношена, ее можно регулировать. Отворачивают стопорный болт на половину оборота. Затем поворачивают коленчатый вал на 2 оборота и далее стопорный болт заворачивают.

В остальном устранение неисправностей ГРМ заключается в замене изношенных элементов. Также необходимо проводить периодическую регулировку клапанов на автомобилях, не имеющих гидрокомпенсаторов.

Видео:Почему гнет клапанаСкачать

Заключение

Как видно, в механизме ГРМ самые популярные проблемы – это приводные ремни и цепи. Именно с этим чаще всего специалистам приходится сталкиваться при ремонте. Другие поломки случаются реже. Но стоит помнить, что самостоятельно диагностировать данный узел сложно – нередко симптомы могут соответствовать и другим поломкам. Также стоит помнить, что большинство проблем с ГРМ будут приводить к нарушению фаз распределения. И тогда можно начинать искать причины и способы устранения неисправностей ГРМ. Самостоятельно можно провести регулировку тепловых зазоров клапанов, а все остальное лучше доверить специалистам.

Видео:О чем стучит двигатель: определяем неисправности на слухСкачать

Повреждения клапанов и их причины

Видео:Причины ПРОГОРАНИЯ клапанов двигателя. Признаки когда прогорел клапанСкачать

Оглавление

Видео:дефектовка гбц и что должен мастер объяснить клиентуСкачать

Ошибки при монтаже и регулировке

Неверная регулировка зазоров в клапанах

Причина:
Отрегулированный зазор в клапанном приводе слишком мал, или не соблюдалась периодичность технического обслуживания.

Следствие:
Клапан больше не закрывается надлежащим образом. Отработавшие газы, протекающие мимо седла клапана, нагревают головку клапана. Это вызывает перегрев и прогорание головки клапана в области
седла.

Ошибка при монтаже пружины клапана

Причина:
При монтаже пружина была неправильно установлена. Перекос привел к боковому изгибающему моменту (M) на стержне клапана.

Следствие:
Вызванная этим переменная нагрузка при изгибе привела к повреждению направляющей клапана и, в конечном счете, к поломке конца стержня клапана.

Ошибка при монтаже гидротолкателя

Причина:
После установки толкателя не было соблюдено предписанное время ожидания до запуска двигателя (не менее 30 мин.). Из-за этого не хватило времени для удаления избыточного масла из рабочей области толкателя.

Читайте также: Респиратор parus 3ск противоаэрозольный с клапаном ffp3

Следствие:
При преждевременном запуске двигателя клапаны ударяются о поршни, сгибаются или ломаются.

Видео:МОТОБЛОК в ремонте. Неужели причина в клапане двигателя?Скачать

Неправильная обработка

Ошибка соосности направляющей или кольца седла клапана

Причина:
При доработке седло клапана или его направляющая были неправильно центрированы.

Следствие:
Клапан не закрывается надлежащим образом, перегревается и прогорает в области седла. Из-за односторонней нагрузки на головку клапана возможны также усталостные изломы в области галтеля.

Слишком большой зазор в направляющих клапанов

Причина:
Зазор в направляющих клапанов слишком большой, т. к. они сильно изношены или были слишком широко рассверлены при ремонте.

Следствие:
Вследствие прорыва горячих газов возможно сильное нагарообразование в области стержней и направляющих. Ход клапана становится тяжелым, клапан больше не закрывается, и это приводит к перегреву (прогоранию, плавлению) поверхности седла.

Слишком малый зазор в направляющих клапанов

Причина:
При восстановлении направляющих клапанов диаметр направляющих был неправильно замерен и оказался слишком мал.

Следствие:
Недостаток смазки, тяжелый ход и заедание стержня клапана в направляющей. В результате это может также привести к перегреву в области головки или седла клапана.

Видео:Клапан VVTI: устройство, принцип действия клапана VVTI, особенности эксплуатации клапана VVTIСкачать

Установка изношенных деталей

Использование изношенных сухарей клапанов

Причина:
При восстановлении клапанов были использованы старые, изношенные сухари клапанов.

Следствие:
При повторном использовании изношенных сухарей возможно ослабление зажимного крепления во время работы. На стержне появляется коррозия от трения, а клапан в этом месте теряет прочность. Из-за этого возможны усталостные изломы от колебаний.

Установка поврежденных коромысел/балансиров

Причина:
Распределение силы от коромысла на поверхность конца стержня клапана осуществляется нецентрично.

Следствие:
Это приводит к одностороннему износу стержня и его конца. Нагрузка на стержень клапана под действием поперечной силы, вызванная нецентричным распределением силы, приводит к усталостным изломам в области зажимного крепления.

Установка согнутых клапанов

Причина:
Изгиб стержня клапана приводит к односторонней нагрузке седла клапана на кольцо седла.

Следствие:
Односторонняя нагрузка вызывает переменную нагрузку при изгибе и усталостные изломы в области галтеля, в месте перехода к стержню.

Видео:ДПРВ. Признаки неисправности датчика распредвалаСкачать

Нарушение процесса сгорания

Перегрузка клапана из-за нарушения процесса сгорания

Причина:
Из-за нарушения процесса сгорания в камере сгорания возникают значительные температурные нагрузки и нагрузки от давления.

Следствие:
Головка клапана не выдерживает сильной термомеханической нагрузки и прогибается внутрь. Она принимает так называемую тюльпанообразную форму и ломается.