Что такое просадка клапанов двигателя

Торцевание, укорачивание клапанов

Торцевание (укорачивание) клапанов.

Торцевание клапанов – способ избежать крупных затрат на покупку новой головки блока цилиндров. Особенно актуально для 8-клапанных моторов ВАЗ и для моторов ЗМЗ-405, ЗМЗ-406.

Причиной пониженной компрессии в цилиндре может быть неплотное прилегание клапана к седлу и подгорание клапана. Как правило, проблемы случаются с выпускными клапанами. Причин подгорания и прогорания клапана несколько. Это может быть бракованный клапан, неправильная регулировка теплового зазора клапана, повышенное биение клапана в направляющей втулке.

Повышенное биение клапана в направляющей втулке – наиболее распространенная причина подгорания клапанов в 8-клапанных моторах ВАЗ.

При работе двигателя с подгоревшим клапаном происходит более интенсивное, чем в обычных условиях, выгорание материала седла клапана. Чем больше вы эксплуатируете машину с неплотно прилегающими клапанами – тем значительней повреждения седел клапанов.

В процессе ремонта ГБЦ, особенно если меняются направляющие втулки клапанов – седла клапанов необходимо обработать зенкером (шарошкой) для обеспечения соосности направляющей втулки и седла клапана. При этом убирается дополнительный объем материала седла. Вследствие этого, клапан дополнительно утапливается в седле, и его торец дополнительно приближается к распредвалу.

Регулировка зазора клапанов производится уменьшением толщины регулировочных шайб. Минимальная допустимая толщина шайбы – 2,75 мм. Обычно при такой толщине шайбы распредвал начинает задевать корпус толкателя клапана.

Завод в этом случае предписывает менять головку блока цилиндров на новую.

Однако существуют способы обойтись еще довольно продолжительное время без покупки новой ГБЦ.

1. Замена седел клапанов. Довольно дорогостоящая операция. От 500 рублей за одно седло плюс обязательное торцевание плоскости ГБЦ. Гарантия на работу обычно не дается. По опыту – поменянные седла держатся хорошо.
2. Торцевание клапанов. Обходится радикально дешевле замены седел – эффект тот же. Торцевание одного клапана стоит 50 рублей. Недостаток – ограниченная по длине часть клапана, которую возможно укоротить. Обычно можно убрать не более 1 мм. длины. Но в большинстве случаев этого хватает, чтобы после сборки регулировочные шайбы имели толщину 3,45-3,90 мм. – как с завода. Гарантия на укороченные клапана также не дается – но по опыту ходят такие клапана не меньше, чем не укороченные.

Благодаря особой технологии укорачивания клапана мы добиваемся качественной плоскости торца, что позволяет клапану работать в правильном режиме, постоянно вращаясь вокруг своей оси.

В случае укорачивания клапана «на глазок» болгаркой или наждаком добиться параллельной и ровной плоскости невозможно – клапан не будет вращаться во время работы – это приведет к его быстрому прогару. Возможно, следующий ремонт ГБЦ уже не понадобится – запасов не останется, и придется покупать новую головку.

Пример нашей работы. Слева заводской клапан, справа укороченный по нашей технологии.

Проверка технического состояния и ремонт клапанов

Клапаны проверяют на износ стержня, как указано выше, деформацию, отсутствие трещин, а также состояние фасок, которые при необходимости шлифуют. Особое внимание следует обращать на состояние выпускных клапанов, которые работают при высокой температуре и агрессивной среде отработавших газов. У выпускных клапанов сильнее страдает стержень и его торец, а на рабочей фаске в месте контакта с фаской седла образуется выработка (рис.)

Рис. Характерный износ выпускного клапан

В качестве предельных размеров под шлифование может приниматься расстояние от нижней плоскости тарелки клапана до базового диаметра (рис. 4.35) или толщина цилиндрической части тарелки клапана (от 0,5 до 2,0 мм, в зависимости от модели двигателя).

Рис.4.35. Предельные размеры клапанов под шлифовку:

а – впускной клапан; б – выпускной клапан

Предельные размеры указываются для того, чтобы при обработке не был снят слой твердого сплава, нанесенный на рабочую часть клапана. Угол шлифования фаски клапана, как правило, равен 30 или 45º . Причиной неудовлетворительной работы двигателя может быть неплотное прилегание клапанов к гнездам. Нарушение герметичности клапанов при нормальном тепловом зазоре в клапанном механизме и хорошем техническом состоянии систем питания и зажигания сопровождается потерей мощности двигателя, перебоями в его работе и характерными хлопками в глушителе. В этом случае, а также при установке новых клапанов производят притирку рабочей фаски клапана к его седлу.

Для проверки пятна контакта рабочей фаски клапана и его седла на фаску седла наносят тонкий слой свинцового сурика. Клапан устанавливают на место, после легкого прижатия к седлу снимают, затем проверяют отпечаток на его фаске (рис. 4.36).

Рис. 4.36. Проверка пятна контакта по фаске клапана

При нормальном контакте этот отпечаток (пятно контакта) должен занимать всю ширину фаски и не иметь разрывов. Если обнаружены разрывы, необходимо произвести притирку клапана к его седлу.

Притирку клапанов осуществляют с помощью полировочной пасты, причем выпускные клапаны за весь срок их службы можно притирать лишь дважды. Притирка выполняется специальным устройством типа Р-177 (рис. 4.37) производства России, позволяющим совершать возвратно-поступательные и вращательные движения.

Рис. 4.37. Устройство для притирки клапанов

При отсутствии такого устройства клапан притирают, используя простейшую оправку с зажимом для фиксации стержня клапана. Для притирки под тарелку клапана сначала ставят легкую пружину и применяют карборундовую пасту средней зернистости, затем используют пасту мелкой зернистости, а в конце – чистое масло. После притирки седло клапана и его рабочая фаска должны иметь матово-серый цвет. В случае отсутствия полировочной пасты можно применять моторное масло с абразивным порошком от наждачного круга мелкой зернистости, однако качество притирки в этом случае будет хуже.

Если на рабочих фасках обнаружены значительная выработка, раковины, небольшие участки прогара, нарушающие плотность посадки клапана в седло, необходимо произвести шлифование или механическую обработку клапана. Механическая обработка выполняется с помощью специального устройства типа Р-176 (Россия), состоящего из корпуса с электродвигателем и редуктором и набора сменных головок (рис. 4.38). При отсутствии специального устройства можно использовать обычную дрель с патроном такого размера, который позволит зажать негодную к употреблению направляющую втулку клапана, которую разрезают для изготовления зажима. Дрель закрепляют горизонтально. Используя напильник с намотанной на него абразивной шкуркой, шлифуют клапан при высокой частоте вращения вала дрели. Шлифовка производится с использованием шкурки зернистости Р320, затем при доводке – Р600.

Рис. 4.38. Устройство для шлифовки клапанных гнезд

Восстанавливать фаски клапана можно вручную с помощью набора фирмы “Ньювей” (рис. 4.39). Клапан вставляют в специальное приспособление, представляющее собой корпус в сборе с конусом 30 или 45 и твердосплавными ножами.

Рис. 4.39 Приспособление и инструмент для обработки фаски клапана

Клапан ставят во втулку необходимого размера, входящую в комплект приспособления, верхнюю часть стержня клапана зажимают с помощью мягких губок в тисках. Вращением корпуса с твердосплавными ножами относительно головки клапана добиваются необходимого качества рабочей поверхности фаски.

Для шлифования рабочей фаски клапанов можно использовать настольный шлифовальный станок модели Р-186 (Россия). Стержень клапана при этом зажимают в центрирующем патроне бабки, установленной относительно плоскости шлифовального круга под углом, меньшим на 30¢ угла наклона рабочей фаски клапана. Уменьшение угла наклона рабочей фаски клапана на 30¢ по сравнению с углом наклона фаски его седла ускоряет приработку и улучшает герметичность клапана.

При осмотре клапана необходимо проверять торец его головки. В случае износа торца головки на 0,2…0,3 мм ее можно прошлифовать на станке. При износах выше указанной величины клапан выбраковывается, так как может быть снят упрочняющий слой верхней части стержня, который обычно составляет 0,5…0,7 мм.

Если клапан многократно притирали и шлифовали, это приводит к более глубокой его посадке в седле и изменению усилия клапанной пружины. Для проверки такого состояния необходимо определить высоту А выступания стержня клапана (рис. 4.40).

Рис. 4.40. Проверка выступания стержня клапана

Этот параметр для каждого двигателя индивидуален, но методика оценки и последующие действия для всех двигателей одинаковы. Если высота выступания стержня клапана превышает допустимое значение на 0,5…1,5 мм, под пружину клапана рекомендуется установить шайбу толщиной, обеспечивающей нормальную высоту выступания. Если высота выступания стержня клапана превышает допустимое значение более чем на 1,5 мм, следует заменить один из следующих элементов: клапан, седло клапана, головку цилиндров или все одновременно, если замена одного элемента не даст нужного результата.

Проверить герметичность клапанов можно специальным прибором, состоящим из резиновой груши и манометра. При проверке закрывают отверстия для свечей зажигания и с помощью груши создают давление 0,5 кг/см 2 . В течение по крайней мере 100 с не должно наблюдаться падения давления.

Герметичность клапанов можно проверить также с помощью керосина (бензина), налив его во впускные и выпускные полости головки цилиндров, предварительно установив под клапаны пружины. В течение минимум 3 мин утечки керосина (бензина) не должно быть. Кроме того, проверяют биение (изгиб) клапанов, которое не должно превышать 0,02 мм. Клапаны с бóльшим биением заменяют новыми. Шлифовать стержень клапана нецелесообразно, так как возникает необходимость в изготовлении новых сухарей под клапанную пружину (пружины).

Дефектовка клапанов

Исправные клапаны должны быстро и надёжно уплотнять камеру сгорания, выдерживать большие перепады температур и иметь хорошую износостойкость для обеспечения долговечности двигателя. Выход клапанов (или даже одного клапана) из строя приводит к нарушению работы двигателя. А в самом тяжёлом случае — к разрушению поршня, цилиндра или головки блока. Поэтому тщательная дефектовка клапанов очень важна при ремонте мотора.

Дефект 1. Сильный износ, задиры и царапины на стержне клапана.

• Работа двигателя с недостаточным уровнем масла в картере.
• Работа двигателя на некачественном или грязном масле.
• Сильный перегрев, приводящий к разжижению масла.
• Попадание в масло топлива (бензина или дизтоплива) и, как следствие, разжижение масла.

• Ремонт головки блока: замена направляющих втулок и клапанов, правка седёл клапанов. Проверка системы смазки, масляного насоса и при необходимости ремонт или замена масляного насоса. Чистка, промывка и продувка масляных каналов блока цилиндров и головки блока. Применение моторного масла надлежащего качества и регулярная, в предписанные производителем сроки, замена моторного масла и фильтра. Проверка системы охлаждения и при необходимости её ремонт. Проверка и при необходимости ремонт системы питания.

Дефект 2. Износ (выработка и раковины) на рабочей фаске тарелки клапана. Трещины и прогары тарелки клапана.

• Перегрев двигателя.
• Неверно установленное опережение зажигания.
• Неотрегулированный зазор в клапанном механизме.
• Дефекты гидрокомпенсаторов.
• Дефекты и повреждения деталей газораспределительного механизма (толкателей, штанг, коромысел, распредвала, приводных шестерён).
• Неверно установленные фазы газораспределения.

• Если выработка фаски клапана невелика — возможна шлифовка фаски. При прогарах или сильном износе — замена повреждённого клапана. Правка седла клапана обязательна в любом случае. Проверка, регулировка и при необходимости ремонт или замена деталей газораспределительного механизма. Замена гидрокомпенсаторов. Проверка системы охлаждения и при необходимости её ремонт. Проверка и при необходимости ремонт системы питания. Проверка и при необходимости ремонт системы зажигания.

Дефект 3. Изгиб стержня клапана. Повреждения (трещины и забоины) канавок под сухари.

• Попадание в цилиндр посторонних предметов.
• Разрушение ремня или цепи привода газораспределительного механизма.
• Неверно установленные фазы газораспределения.

• Замена повреждённого клапана, замена повреждённой направляющей втулки, правка седла клапана. Проверка, регулировка и при необходимости замена или ремонт других деталей клапанного механизма.

Примечание: Как правило, в результате описанных причин происходит соударение поршней и клапанов, что приводит к повреждению направляющих втулок, а также поршней, гильз цилиндров и головки блока цилиндров. В большинстве случаев необходима дефектовка указанных деталей и узлов.

Дефект 4. Повреждения (износ и деформация) торца стержня клапана.

• Неотрегулированный зазор в клапанном механизме.
• Дефекты гидрокомпенсаторов.
• Дефекты и повреждения деталей привода клапанов (толкателей, штанг, коромысел).
• Неверно установленные фазы газораспределения.

• При незначительных повреждениях возможна шлифовка торца клапана. В противном случае — замена клапана. Проверка, регулировка и при необходимости замена или ремонт других деталей газораспределительного механизма.

Уважаемый посетитель! Мы физически не можем отвечать на каждый комментарий..
Для того, чтобы Вы могли самостоятельно (или с помощью ближайшего автосервиса) устранить неисправности дизеля, мы разработали ОнлайнДиагностику. Это интерактивное руководство, которое содержит все известные причины неисправностей дизельных двигателей и указывает пути достижения правильной работы конкретного двигателя.

Приглашаем вас воспользоваться ОнлайнДиагностикой прямо сейчас!

Нужно ли и зачем регулировать клапана на машине. Подробно + видео

Любой двигатель внутреннего сгорания имеет впускной и выпускной механизм (по которым подается новая топливная смесь в цилиндры двигателя, а также отводится отработанные газы). Важнейшим элементом являются клапана (впускные и выпускные), именно от их правильной работы зависит работоспособность всего силового агрегата. Через определенный пробег работа мотора может стать шумной, также пропадает тяга, увеличивается расход топлива, и вы можете слышать от мастеров (да и просто от знающих водителей) – что нужно «регулировать клапана». Что это за процесс? Зачем он делается и почему так необходим? Давайте разбираться, как обычно будет и видео версия …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

• Что такое «толкатели»?
• Тепловой зазор – что это такое?
• «Теплонагруженность» впускных и выпускных клапанов
• Почему обязательно нужно регулировать?
• ВИДЕО ВЕРСИЯ

В самом начале мне хочется сказать, что я сегодня не буду рассказывать про систему ГРМ с гидрокомпенсаторами, все же это тема для отдельной статьи. Рассмотрим систему с обычными толкателями, которые сейчас очень популярны на многих автомобилях, именно эта система нуждается в регулировке через определенный интервал

Что такое «толкатели»?

Начнем с простого (многие я уверен), не знают что это такое. Для того чтобы верхняя часть клапана, да и кулачек распределительного вала ходили дольше, на них стали одевать так называемые толкатели. Это цилиндр, с одной стороны он имеет дна, оно есть с противоположной стороны (если утрировать, он похож на металлический «стаканчик»).

Полой частью он одевается на клапанную систему с пружиной, а вот дном он упирается в «кулачек» распределительного вала. Так как поверхность толкателя большая, от 25 до 45 мм (у различных производителей по-разному), изнашиваться он будет дольше, чем скажем просто верхняя часть «штока» (у которой диаметр всего 5-7 мм).

Толкатели делятся на два вида:

• Цельные – их регулировка происходит полностью заменой корпуса
• Разборные – когда сверху в крышке есть проточка, в которую устанавливается специальная регулировочная шайба. Можно ее заменить, таким образом подобрать величину теплового зазора

Эти элементы невечные, и их (либо шайбы сверху) также нужно заменить через определенный пробег.

Тепловой зазор – что это такое?

В идеале кулачек распределительного вала и толкатель должны быть максимально прижаты друг к другу, чтобы поверхности идеально контактировали. НО все мы знаем, что двигатель состоит из металла (алюминий чугун не важно), также из других металлов состоят и клапана, толкатели и распредвалы. При нагревании металлы имеют обыкновение расширяться (удлиняться).

И уже зазор, который был идеален на холодном двигателе, становится неправильным на горячем! Простыми словами клапана становятся зажатыми (это плохо, про это поговорим ниже).

Из этого следует, что на холодном моторе, нужно оставлять специальные тепловые зазоры с компенсацией на расширение при горячем. Эти значения небольшие и измеряются в микронах специальными щупами. Причем на впуске и выпуске эти значения отличаются

Если тепловой зазор между кулачком распределительного вала и толкателем клапана уменьшается или увеличивается – то это ОЧЕНЬ плохо для работоспособности двигателя и самого механизма ГРМ в целом. Сейчас у каждого производителя существует специальный регламент регулировки этого «теплового зазора» (это и называется «регулировкой клапанов») – обычно он колеблется от 60 до 100 000 км, все зависит от материалов, которые применяются в конструкции. Как я писал выше — регулировка осуществляется путем подбора либо «цельных» толкателей, либо замены «шайб» в верней части.

«Теплонагруженность» впускных и выпускных клапанов

Хочу начать с того, что эти элементы двигателя это очень сильно теплонагруженные детали. Они достаточно миниатюрные, зачастую диаметр штока клапана всего 5 мм, а температура в камере сгорания может достигать 1500 – 2000°С (пусть кратковременно но все же).

Как я писал выше зазоры у впускных и выпускных клапанов различаются, обычно на выпуске они намного больше (примерно на 30%). Для примера (на моторах Корейских авто) «выпускные» имеют тепловой зазор около — 0,2 мм, а на «выпускных» около – 0,3 мм.

Но почему на выпуске зазоры устанавливаются больше? Все дело в том, что выпускные клапана «страдают» больше, чем впускные. Ведь через них отводятся ГОРЯЧИЕ отработанные газы, соответственно разогрев их больше – поэтому расширяются (удлиняются) они также больше.

Почему обязательно нужно регулировать?

Есть всего две причины. Это их «зажатие», когда тепловой зазор пропадает между кулачком распредвала и толкателем. И наоборот увеличение зазора. И тот и другой случай не несут ничего хорошего. Я постараюсь более подробно рассказать все на пальцах

Почему зажимает клапана?

Нужно отметить, что «зажатие» очень часто происходит у тех, кто ездит на газу (газомоторном топливе). Самая широкая часть клапана называется тарелка (у нее есть фаска по краям), именно она находится в камере сгорания одной стороной, другой она прижимается к «седлу» в головке блока (это часть куда заходит клапан, таким образом, герметизируя камеру сгорания).

От больших пробегов начинают изнашиваться «седло», а также фаска на «тарелке». Таким образом «шток» двигается наверх, прижимая «толкатель» к «кулачку» практически вплотную. Именно поэтому может происходить «зажим».

ЭТО ОЧЕНЬ ПЛОХО! Почему? Да все просто – тепловое расширение никто ни куда не делось. Значит, в «зажатом» случае, когда шток будет разогреваться (происходит удлинение), то тарелка будет чуть выходить из седла:

• Падает компрессия, соответственно падает мощность
• Нарушается контакт с головкой блока (с седлом) – нет нормального отвода тепла от клапана – головке
• При воспламенении, часть горящей смеси может проходить мимо клапана сразу в выпускной коллектор, оплавляя либо разрушая «тарелку» и ее фаску

• Ну и второстепенная причина, эта смесь может негативно воздействовать на катализатор.

Нужно помнить что «впускные элементы» охлаждаются вновь поступающей топливной смесью!

А вот отвод тепла «выпускных» зависит от того, как он плотно прижимается к «седлу»!

Увеличение зазора

Бывает и другая ситуация. Она характерна для моторов, работающих на бензине. Наоборот увеличение «теплового зазора». Почему такое происходит и почему это плохо?

Со временем плоскость толкателя, как и поверхность кулачков рапределительного вала изнашиваются – что приводит к увеличению зазора. Если его вовремя не отрегулировать, то он еще более увеличивается от ударных нагрузок. Мотор начинает работать шумно, даже на «горячую».

Уменьшается мощность двигателя из-за нарушений фаз газораспределения. Если сказать «простым языком» впускные клапана открываются чуть позже, что не позволяет нормально наполнить камеру сгорания, «выпускные» также открываются позже, что не дает нормально отойти отработанным газам.

В любом случае, «зажатие» или наоборот «увеличения зазора» негативно сказывается на работе всего силового агрегата. НЕ НУЖНО ПРЕНЕБРЕГАТЬ РЕГУЛИРОВКОЙ! Стоит ее исполнять в сроки указанные производителем. Если ее не делать, то рано или поздно можно попасть на капремонт головки блока

Сейчас видео версия статьи, смотрим.

А на этом я заканчиваю, думаю, мои материалы были вам полезны. ИСКРЕННЕ ВАШ АВТОБЛОГГЕР

(10 голосов, средний: 5,00 из 5)

Похожие новости

Расточка блока цилиндров. Зачем нужно двигателю и можно ли сдела.

Гидрокомпенсаторы или толкатели (клапанов). Что лучше?

Задиры и «проворот» вкладышей в двигателе корейских авто. KIA (O.

Добавить комментарий Отменить ответ

ТОП статей за месяц

Скоро праздники, а это значит — большая часть нашей страны будет употреблять алкоголь. Легкий: —…

Напряжение аккумулятора транспортного средства, как и его емкость – самые важные показатели этого автомобильного узла,…

Меня часто спрашивают о выхлопе автомобиля. Зачастую новичкам, да и водителем со стажем не нравится,…

Почему прогорают клапана?

Прогар клапана – естественное последствие неправильного горения топливовоздушной смеси в цилиндре либо нарушения теплового зазора. Давайте рассмотрим, почему может прогореть клапан на дизельном или бензиновом двигателе и уделим внимание проблеме регулировки теплового зазора и детонационного сгорания.

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.

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

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.

Чтобы определить прогар клапана, а не поршня, осмотрите цилиндр с помощью эндоскопа. Заглянув внутрь двигателя, вы увидите прогоревший клапан. Если поршень остановился вверху и нет возможности развернуть камеру, чтобы посмотреть вверх, слегка покрутите мотор стартером либо ключом за шкив коленчатого вала.

Почему выпускные клапаны горят чаще?

На бензиновых двигателях с впрыском в коллектор впускные клапаны омываются бензином и воздухом, что значительно снижает их температуру. Поэтому чаще всего прогорают именно выпускные клапаны. Проблемы с впускными случаются из-за неправильной регулировки зазора, вследствие чего тарелка неплотно прижимается к седлу. Из-за этого ухудшается теплоотвод, что и становится причиной неисправности.

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.

Основные причины прогара клапанов

• детонация;
• нарушение теплового зазора клапанов;
• слишком позднее/раннее зажигание;
• некачественный бензин.

1. 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.

3. 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.

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.