Дефекты клапанов в двигателе

Реализовать оптимальную производительность клапанного механизма не так сложно, следует учитывать некоторые особенности о которых поговорим ниже. Клапанный механизм выполняет функцию регулирования фаз газораспределения, для наиболее эффективной работы двигателя нужно стремиться к наиболее гладкому беспрепятственному проходу топливовоздушной смеси в цилиндр, быстрому сжиганию и так же гладко отвести выхлопные газы. Клапаны осуществляют эту функцию в двигателях по-разному, имеются четкие различия между клапанами для спортивных двигателей и обычных городских. Во всяком случае некоторые стандарты в конструкции и качестве сохраняются. Для начала разберем каким требованиям должны соответствовать клапаны, а потом уже о том какие технологии применяются для гоночных моторов.

Дефектовка клапана

Современные высокопроизводительные впускные и выпускные клапаны, выполненные из различных материалов, имеющие различные покрытия и обработку поверхности.
При осмотре клапана особенно бывшего в работе, проверьте диаметр ножки в трех местах: около 3 см ниже кончика, в центре ножки, и в нижней части примерно 1.5см от выемки(сужения) на ножке. Таким образом проверяются все клапаны и делается запись.
Проверьте каждый клапан на биение или изгиб. Если тарелка клапана имеет более 0.025 мм биение, его следует заменить. Даже не пытайтесь выпрямить его. Биение можно проверить, поставив клапан на пару небольших V- образных блоков или специальным инструментом.

Проверка биения фаски тарелки с помощью циферблатного индикатора, клапан устанавливается на крестообразные опоры (можно изготовить из шариков подшипника) обязательно должен быть жесткий упор торца клапана, медленно вращаем клапан, наблюдаем показания индикатора. Проверяем биение самого стержня, на длине 100мм биение не должно превышать 0.015мм.Проверяется зазор в направляющей клапана, для этого необходим нутромер. Замер проводится по краям (наибольший износ именно там) примерно 3-4мм от кромки снизу и сверху, также замеряем повернув на 90 градусов. Проверяем наличие трещин и дефектов клапанов. Осматриваем визуально, для обнаружения микротрещин пользуемся методом магнитопорошковым (выпускные клапаны могут изготавливаться из специальных сталей с очень низкой магнитопроводностью) или проникающей краской. Особо внимательно следует осматривать выпускные клапаны, они постоянно находятся под действием высокой температуры, не имеют охлаждения свежей топливовоздушной смесью как у впускных клапанов, поэтому больше подвержены износу и появлению дефектов.

Измерения диаметра ножки микрометром в верхней части клапана.

Если диаметр ножки клапана выходит за допуски, или имеет небольшое биение, его можно отремонтировать. Ремонт провидится следующим образом, сначала шлифуется поверхность стержня пока не будут убраны недостатки, потом применяется хромирование или металлизация, снова шлифуется под нужный размер и конечно все это не в любом гараже, однако дешевле чем новый клапан. Если вы знаете где можно хромировать или нанести покрытие на клапаны напишите в комментариях, это может пригодится многим.

Чаще всего причиной ремонта клапанного механизма является плохая герметичность клапан/седло и в большей степени на выпускных. Можно обнаружить прогар в рабочей поверхности тарелки, его хорошо заметно, обычно место прогара имеет не металлический цвет или из-за деформации, или нарушенного зазора, возможно появление черных точек, мелкие раковины очаги прогара, в том числе и на седле клапана. Для восстановления посадочного места клапана, поверхность заново шлифуется под углом обычно в 45 градусов, хотя возможны и другие углы посадочного места, почитайте Тюнинг ГБЦ часть 2.При шлифовке посадочного места клапанной тарелки следует учитывать, что теперь клапан будет глубже садится в седле и это увеличит объем камеры сгорания, уменьшит тепловой зазор, что потребует других регулировочных шайб в некоторых случаях.

И так как проводится шлифовка, возможны два метода. В первом случае клапан зажимается в патроне станка и вращается, стачивая поверхность об шлифовальный круг. Во втором случае клапан зажимается в патрон и вращается, стачиваясь об противоположно вращающийся шлифовальный круг. Оба этих метода обеспечивают достаточную точность, но чаще предпочтение отдается последнему.

Заточка рабочей фаски на тарелке клапана. Помните, что после проточки фаски, клапан будет глубже садится в седле и это увеличит объем камеры сгорания и следует как можно точно сохранять одинаковый объем во всех цилиндрах.

Головка двигателя Pontiac, прошла проверку глубину посадки клапана в седле. На головке нанесена маркировка в дюймах относительно первого цилиндра глубина в пределах -0.001 +0.005 дюйма

Это не последняя тема о клапанах, невозможно описать все моменты в одной статье. Общие требования к клапанам считаю достаточно раскрыты, Седло клапана в этой теме о том как заменить седла и подробнее о посадке клапана в седле. Производительность и технологии клапанов

Видео:Влияние неправильной регулировки клапанов на работу двигателяСкачать

Почему прогорают клапана

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.

Читайте также: Датчик детонации гранта 8 клапанов для чего нужен

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

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.

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.

Видео:Причины ПРОГОРАНИЯ клапанов двигателя. Признаки когда прогорел клапанСкачать

Почему прогорают клапана двигателя?

Из-за чего прогорает клапан в двигателе? Основная причина – нарушение температурного режима в камере сгорания. Вследствие этого деталь подвергается перегреву, металл начинает плавиться, либо наоборот становиться более хрупким, крошится и трескается. Даже небольшой дефект клапана постепенно прогрессирует, из-за чего со временем тот приходит в негодность.

Существует 6 основных причин, почему прогорают клапана на машине:

1. Бедная смесь. Обедненная топливовоздушная смесь горит медленнее нормальной (стехиометрической), часть ее догорает уже на выходе из камеры сгорания, поэтому тепловая нагрузка на выпускной тракт увеличивается. Причины, почему прогорает выпускной клапан, обычно кроются именно в бедной смеси или в следующей неполадке.
2. Неправильные углы опережения зажигания. Чем выше октановое число топлива – тем равномернее и медленнее оно горит, поэтому при повышении ОЧ требуется и увеличение угла опережения зажигания. При позднем зажигании смесь догорает уже в выпускном тракте, перегревая клапана. При раннем бензин воспламеняется преждевременно, возникают ударные нагрузки и перегрев.
3. Отложение нагара. В момент закрытия клапан плотно прилегает к седлу, которое участвует в отводе избыточного тепла. При образовании на их поверхности нагара теплопередача существенно ухудшается. Охлаждение только через шейку не столь эффективно. Кроме того, слой мешает клапанам полностью закрываться, в результате происходит прорыв горящей смеси во впускной или выпускной коллектор, усугубляющий перегрев.
4. Неправильные тепловые зазоры клапанов. На холодном моторе между толкателем клапана и эксцентриком распредвала присутствует зазор, являющийся запасом на расширение металла. Он может периодически регулироваться вручную посредством шайб или стаканчиков нужной толщины или автоматически гидрокомпенсаторами. При неправильной регулировке или износе гидрокомпенсатора деталь занимает неверное положение. Когда клапан пережат – он не может полностью закрыться, горящая смесь прорывается в щель между ним и седлом, вызывая их перегрев. Если прогорел впускной клапан, причины этого чаще всего кроются именно в пережатии или в отложениях на его поверхности, препятствующих запиранию.
5. Проблемы с системой охлаждения. Если циркуляция охлаждающей жидкости в ГБЦ нарушена или антифриз просто не справляется с отводом тепла, в результате детали головки перегреваются, а клапана и их седла могут прогореть.
6. Некорректная дозировка дизтоплива. На дизелях прогорание клапанов случается из-за все тех же чрезмерных тепловых нагрузок, вызванных неправильной дозировкой горючего. Причиной их может быть неправильная работа ТНВД или топливных форсунок.

Читайте также: Для чего служит редукционный клапан в системе смазки двс

Прогорел выпускной клапан

Нагар на клапанах и седлах приводит к прогару

Из вышесказанного можно сделать вывод, какие клапана прогорают чаще – выпускные. Во-первых, они меньше по размеру, а потому быстрее нагреваются. Во-вторых, именно через них удаляются горячие выхлопные газы. Впускные клапана постоянно охлаждаются топливовоздушной смесью или чистым воздухом (на моторах с прямым впрыском) и потому испытывают меньшую температурную нагрузку.

Из-за чего прогорают клапана на бензиновом моторе?

Ответ на вопрос “почему прогорел выпускной клапан на бензиновом моторе?” можно найти предыдущем разделе в пунктах 1–5 (смесь, зажигание, нагар, зазоры и охлаждение). При этом четвертая причина в наибольшей степени относится к двигателям, в которых предусмотрена ручная регулировка теплового зазора. Прогорают ли клапана с гидрокомпенсаторами? Такое тоже случается, но чаще всего по не зависящим от автоматических компенсаторов причинам – сами они из строя выходят редко.

Наиболее распространенной причиной, по которой прогорает клапан в двигателе ВАЗ с 8-клапанным ГРМ, является именно несвоевременная или неквалифицированная регулировка зазоров. На более старых моторах, установленных в ВАЗ 2108 и ВАЗ 2111, проблема проявляется чаще из-за меньшего интервала регулировок. На ДВС серии 1186, устанавливаемых в Калину, Гранту и Датсун, где интервал увеличен за счет доработки ШПГ, она чуть менее выражена. Тем не менее пережатие клапанов – одна из главных причин, почему прогорает впускной клапан. И касается это не только ВАЗов.

Обедненная смесь, вызывающая перегрев выпускного канала – главная причина прогара на бензиновых моторах с «гидриками». А вот неправильное зажигание и перегрев ГБЦ в одинаковой степени распространены на всех моторах, вне зависимости от механизма регулировки клапанов.

Почему горят клапана после установки ГБО?

Главной причиной, почему прогорают клапана на газу, является неправильная настройка двигателя под ГБО. Газообразное топливо отличается от бензина октановым числом: у пропан-бутана ОЧ обычно составляет 100 единиц, а у метана – 110. Чем выше ОЧ – тем плавнее оно сгорает, тем дольше достигается «пик» горения, поэтому поджигать его следует раньше. Если зажигание отрегулировано под бензин 92 или 95 – смесь будет догорать уже в выпускном тракте.

Второй распространенной причиной, почему от газа прогорают клапана, является работа на обедненной смеси. Бедная смесь хуже воспламеняется, дольше горит и догорает уже в выпускном канале, тем самым подвергая клапан и его седло перегреву.

Любое ГБО нуждается в настройке. На системах 1–3-го поколения важно правильно отрегулировать редуктор, а на 4-м и новее – выставить коррекции впрыска относительно бензина в газовом ЭБУ. Если неправильно отрегулировать систему или осознанно «задушить» ее ради экономии – это чревато прогаром.

Как и на бензине, распространенными причинами прогорания клапана в двигателе с ГБО, могут быть неправильная регулировка зазоров, закоксовка нагаром и проблемы с охлаждением. Поэтому при дефектовке мотора с прогоревшим клапаном стоит убедиться в отсутствии этих проблем.

Почему прогорают клапана на дизеле?

Причины, почему прогорают клапана на дизеле, отличаются от бензиновых ДВС. Искрового зажигания у них нет, а бедная смесь является признаком нормальной работы, так как воздух всегда должен подаваться с избытком для полного сгорания солярки. Типичными причинами, по которым прогорают клапана на машине с дизельным мотором, являются:

• слишком ранний впрыск топлива в цилиндры;
• переобогащение смеси из-за чрезмерного давления ТНВД или переливающих форсунок;
• неправильная регулировка тепловых зазоров или неисправность гидрокомпенсаторов;
• перегрев ГБЦ из-за нарушения циркуляции антифриза или ухудшения его свойств.

Чаще всего клапан на дизеле прогорает именно из-за вышеуказанных причин. На старых ДВС с механическим ТНВД ранний впрыск может возникать из-за поломки таймера (автомата опережения) насоса, управляющего моментом подачи топлива. В современных ДВС с системой Common Rail виновником прогара клапанов могут быть датчики, неверно определяющие момент для впрыска, и изношенные форсунки, льющие горючее сверх нормы.

Причинами, почему прогорают клапана в двигателе автомобиля на дизтопливе, могут быть проблемы с воздушным фильтром и интеркулером (на турбодизеле). Забитый фильтр ограничивает приток воздуха, из-за чего топлива при неизменном объеме подачи становится относительно много. Аналогично действует и перегревающийся (например, из-за загрязнения) интеркулер. Он не может нормально охлаждать воздух, в итоге тот хоть и развивает нужное давление во впуске от расширения при нагреве, но количество кислорода в нем в итоге оказывается недостаточным, так как по массе воздух в дефиците относительно нормы. Оба фактора вызывают переобогащение смеси, которое на дизеле способно привести к прогоранию клапанов.

Видео:Как неисправный EGR влияет на работу двигателя - видео отчет -Скачать

Как определить прогоревший клапан без снятия ГБЦ

Осмотр клапанов с помощью эндоскопа подключенного к смартфону

Существует два основных способа, как определить прогоревший клапан с высокой точностью, не разбирая мотор:

• измерение компрессии;
• визуальный осмотр эндоскопом.

Чтобы понять, что прогорели клапана можно провести эти операции самостоятельно или обратиться в автомастерскую. Бюджетный эндоскоп, как и компрессометр, обойдется в 500–1000 рублей. Примерно столько же возьмут за диагностику и мастера на СТО. Осмотр эндоскопом, подключаемым к смартфону, планшету или ноутбуку, позволяет хорошо рассмотреть поврежденный клапан, а «компрессометр» покажет падение давления в цилиндре.

Перед тем, как проверить прогоревший клапан, нужно убедиться в отсутствии проблем с зазорами. Они должны быть правильно выставлены, потому что еще целый пережатый клапан, который не может полностью закрыться, ведет себя так же, как и уже прогоревший.

Как найти неработающий цилиндр

Определить цилиндр с прогоревшим клапаном можно замеряя компрессию или снимая провода/катушки со свечей на работающем моторе. Как проверить прогоревший клапан на бензиновом двигателе по звуку:

Читайте также: Как устанавливаются перепускные клапана

Определение цилиндра с прогоревшем клапаном

1. Запустить двигатель, дать ему прогреться и открыть капот.
2. Снять провод или катушку со свечи 1-го цилиндра.
3. Послушать, изменился ли звук работы мотора, усилились ли вибрации.
4. Вернуть провод или катушку на место, снова послушать изменения в работе.
5. Повторить п. 2–4 для остальных цилиндров.

Если цилиндр исправно держит давление, то при его отключении двигатель начинает хуже работать, троить и трястись, а при подключении – работа нормализуется. А вот если клапан прогорел, цилиндр полноценно не участвует в работе, поэтому звук и вибрация мотора после отключения-подключения свечи не меняются.

Для дизеля доступен только вариант с компрессометром ввиду отсутствия свечей зажигания. В цилиндре с дефектным клапаном давление будет примерно на 3 (и более) атм меньше, чем в остальных.

Как определить, в чем проблема

Так как распознать прогоревший клапан с эндоскопом можно наверняка, по возможности лучше выбрать этот вариант. Для осмотра нужно:

Прогоревший клапан на картинке с эндоскопа

1. Подключить «эндоскоп» к ноутбуку или смартфону и вывести картинку на экран.
2. Надеть на камеру насадку-зеркальце (необязательно, если «эндоскоп» с управляемой головкой).
3. Выкрутить свечу и через отверстие поместить «эндоскоп» в цилиндр.
4. Осмотреть клапана на предмет дефектов.
5. Повторить п. 3–4 для каждого цилиндра.

Проверка с компрессометром основана на понимании того, что происходит с давлением, когда прогорает клапан. Для прогретого бензинового ДВС нормальная компрессия составляет 10–15 бар или атмосфер (1–1,5 МПа), в зависимости от степени сжатия. Давление в цилиндре дизеля составляет 20–30 бар или атм. (2–3 МПа), поэтому для его проверки нужен прибор с манометром, имеющим более широкий диапазон измерений.

Как определить, что прогорел клапан, с помощью манометра, указано в инструкции ниже. Если наконечник компрессометра оснащен не резьбой, а резиновым конусом, потребуется помощник.

Порядок проверки прогоревших клапанов компрессометром:

1. Выкрутите из ГБЦ свечи зажигания (на бензиновом моторе), свечи накаливания или форсунки (на дизеле). Чтобы не перепутать их при сборке, пронумеруйте свечные наконечники проводов или катушки.
2. Перекройте подачу топлива, например, отключив топливный насос (можно вынуть предохранитель) или отсоединив магистраль от ТНВД.
3. Вкрутите «компрессометр» в отверстие 1-го цилиндра или плотно прижмите его конусом к отверстию.
4. Попросите помощника покрутить мотор стартером в течение 5 секунд, при этом нажимая педаль газа в пол для нормального наполнения цилиндра воздухом.
5. Зафиксируйте показания манометра, сверьте их с нормальными для вашего двигателя.
6. Обнулите «компрессометр», стравив давление из него.
7. Повторите п. 3–6 для каждого из оставшихся цилиндров.

Бензиновый «компрессометр» с резьбой и конусной насадками

Дизельный «компрессометр» с шкалой измерений до 70 бар

После произведения замеров компрессии сравните показания прибора для каждого из цилиндров. Нормальные значения для разных ДВС указаны выше, разброс по цилиндрам должен находиться в пределах 1 бар или атм. (0,1 МПа). Признаком прогара является существенное (на 3 атм и более) падение давления.

Не всегда виновником низкого давления является прогоревший клапан. Причиной плохой компрессии может быть залегание, износ или поломка колец, чрезмерная выработка стенок цилиндра или повреждения поршня. Понять, что так ведет себя прогоревший клапан можно, впрыснув в цилиндр около 10 мл моторного масла и повторно измерив компрессию. Если она увеличилась – проблема с кольцами или износом цилиндра, если не изменилась – клапан не держит давление из-за прогара.

Можно ли ездить с прогоревшими клапанами

Для тех, кто по симптомам определил, что у его автомобиля проблемы с клапанами, и интересуется: можно ли ездить, если прогорел клапан? – сразу ответ: крайне нежелательно, это может привести к дополнительным затратам. Если действительно прогорел клапан, последствия могут быть плачевными для мотора:

• кусочки разрушающегося клапана повреждают поршень и ГБЦ, обдирают стенки цилиндра, ломают кольца;
• при прогаре впускного клапана топливовоздушная смесь, прорывающаяся во впускной ресивер, может вспыхнуть там и порвать его (особо актуально для пластиковых ресиверов);
• горящая смесь, прорываясь через негерметичный клапан, приводит к перегреву коллектора, приемной трубы, прокладки, приводя к прогоранию деталей выхлопа;
• смесь, которая не может нормально сгореть в цилиндре, догорает в выхлопе, повреждая катализатор, датчик кислорода;
• из-за сохраняющегося локального перегрева ГБЦ может повести, что потребует ее фрезеровки при ремонте или даже замены.

Видео:так бежит направляющая клапана , большой расход маслаСкачать

Как избежать прогара клапанов

• Контролируйте качество смесеобразования, периодически осматривая свечи на предмет наличия нагара. Если он белый – смесь бедная и нуждается в корректировке.
• При езде на газе сократите интервал замера клапанных зазоров. Проверяйте их раз в 10 тысяч км (при каждой смене масла) и, при необходимости, регулируйте.
• Заправляйтесь топливом с рекомендованным производителем октановым числом.
• При езде на газе используйте вариатор УОЗ или двухрежимную прошивку ЭБУ «газ-бензин».
• Вовремя меняйте масло, используя продукцию с допусками, рекомендованными производителем авто.
• Меняйте антифриз раз в 3 года или через 40–50 тысяч км, чтобы не допустить ухудшения его свойств, следите за его уровнем в бачке и температурой при движении.
• При появлении уведомления «Check Engine» на панели приборов диагностируйте мотор по OBD-2 для оперативного устранения неполадок.

Придерживаясь указанных рекомендаций, вы продлите срок службы мотора, так как предотвратить прогорание клапанов двигателя проще и дешевле, чем производить их замену. В случае с ВАЗ есть шанс недорого купить на разборке «живую» головку, но даже б/у деталь для иномарок может ударить по кошельку.

🔍 Видео

О чем стучит двигатель: определяем неисправности на слухСкачать

Вся правда о неисправности двигателя LIFAN и аналогичных китайских двигателейСкачать

Американский способ (диагностика) проверки прогоревших клапанов на двигателеСкачать

Признаки прогара клапанаСкачать

Эндоскопия двигателя - Краткое пособие для автоэкспертов - дефекты цилиндровСкачать

Почему гнет клапанаСкачать

ПРИЗНАКИ ПРОГАРА КЛАПАНА.Как определить прогар клапана!Клапана или поршневая. Самый точный диагнозСкачать

Проверка клапана рециркуляции картерных газов (КРКГ/КВКГ/CVV) на двигателе Z16XER/Z18XER/F16D4/F18D4Скачать

так стучит шатун , причина и следствиеСкачать

работа двс с прослабленным распредваломСкачать

Клапана или поршневая.Самый точный диагнозСкачать

Проверка двигателя за 5 минут. Простой народный метод своими рукамиСкачать

Клапаны ремонт ГБЦ дефектовка материал шлифовка фаски тарелки торцевание замена cylinder head valvesСкачать

С чего начинать ремонт ГБЦ общие сведения капремонт головки блока цилиндров двигателя предисловиеСкачать

СКРЫТАЯ НЕИСПРАВНОСТЬ. ВОТ ПОЧЕМУ ПРИШЛОСЬ МЕНЯТЬ ДЕМПФЕРНЫЙ ШКИВ КОЛЕНВАЛА! МАШИНА ПЛОХО ТЯНЕТ.Скачать