Признаки прогоревшего клапана: причины, симптомы прогара клапана, замена, регулировка, ремонт гбц

Видеоурок: Признаки прогара клапана из раздела “Ремонт двигателя с Сергеем Горбинским” Ремонт механизма стеклоподъемника зависит от типа про…

Почему прогорают клапана

Прогар клапанов возникает по разным причинам. Для моторов, которые предполагают необходимость периодической регулировки клапанов, прогар клапана часто происходит по причине несвоевременной регулировки теплового зазора клапанов. На двигателях с автоматической регулировкой указанного зазора выход из строя гидрокомпенсаторов также  нередко приводит к тому, что клапан прогорает.

Основными причинами прогара клапанов двигателя являются:

• клапана сильно зажаты;
• изношена направляющая втулка клапана;
• изношен стержень самого клапана;
• двигатель работает на обедненной смеси (особенно при наличии ГБО);

Прогоревший клапан может в один момент разрушиться, после чего осколки клапана попадают в цилиндр двигателя. В результате могут возникнуть серьезные повреждения поршня, дефекты ГБЦ или БЦ. В последнем случае существует риск того, что большой кусок прогоревшего клапана пробьет блок цилиндров двигателя, что является фактическим выведением из строя не только головки блока и поршневой группы, но и блока цилиндров. В такой ситуации длительная эксплуатация мотора с прогоревшим клапаном может привести к необходимости замены всего двигателя.

Прогорание клапана как явление

Разумеется, металл не горит, тем более – если это высокопрочный сплав, характеризующийся отличной способностью противостоять высоким температурам. Но прогар клапана – термин, который связан не с горением этой детали ГРМ, а с возникновением дефектов её поверхности. Прежде всего – с появлением очагов расплавления и трещин. Если такие дефекты становятся причиной потери герметичности клапана (с технической точки зрения говорят о неплотном прилегании тарелки клапана к седлу), это неминуемо отразится на функционировании самого мотора, а в дальнейшем может стать причиной его выхода из строя.

Причины прогорания клапанов

Почему прогорают выпускные клапана? Условно говоря, основных причин всего две: результат воздействия термических/механических перегрузок и заводской брак.

Как ни странно, вторая причина не является такой уж редкой: согласно итогам некоторых исследований, примерно 20% вышедших из строя клапанов – результат производственного дефекта. Оптимисты утверждают, что эти данные уже устарели, поскольку подобные исследования проводились около 15 лет назад, а с тех пор многое изменилось:

• материалы стали совершеннее;
• точность производственных операций повысилась;
• контроль за качеством также претерпел немалые изменения в положительную сторону.

Так или иначе, но полностью исключить производственный фактор нельзя и сегодня. Любая неоднородность, любой, даже микроскопический, очаг загрязнения сплава, обычно становится причиной возникновения в этом месте микропор и трещин, которые со временем приводят к изменению геометрии детали и началу процессов, приводящих к её разрушению. К таким же результатам приведёт некачественное адгезионное покрытие клапана.

Поэтому, приобретая новые комплект клапанов, следует предпринять следующие шаги, направленные на выявление заводского брака:

• проведите визуальный осмотр изделий на предмет наличия дефектов, видимых невооружённым глазом;
• измерьте соответствие геометрических размеров клапанов номиналу, принятому для конкретного двигателя;
• не покупайте клапана в сомнительных местах – только в крупных автомагазинах, желательно – сетевых;
• доверяйте только известным и проверенным брендам.

А теперь рассмотрим причины прогара клапанов в результате их естественного износа. Их, собственно говоря, тоже можно разделить на две большие группы:

1. Собственно прогорание тарелки клапана в результате термического воздействия;
2. Разламывание из-за возникновения внутренних механических дефектов.

Дело в том, что выпускные клапана подвергаются более существенному нагреву. Впускные подвергаются дополнительному охлаждению за счёт постоянной подпитки свежей ТВС, благодаря чему их рабочая температура составляет около 400°С.

У выпускных клапанов такой возможности охладиться нет. Более того, их дополнительному разогреву способствует поток горячих выхлопных газов. В результате они прогреваются до 600-650°С. Неудивительно, что они более восприимчивы к прогоранию, особенно если речь идёт о двигателях с высокими мощностными характеристиками.

Как правило, выпускные клапана изготавливаются из нержавеющей стали (либо целиком, либо только рабочая часть – головка). На мощных дизельных/бензиновых силовых агрегатах поверхность клапана дополнительно обрабатывают сплавами на основе кобальта, обладающими более высокими износостойкими свойствами.

Стандартная схема отвода тепла от обоих типов клапанов – через направляющий клапан. Около 75% тепловой энергии отводится именно таким способом, через седло. Это означает, что для предотвращения прогара клапанов их контакт с седлом должен быть максимально плотным. Остальные 25% выводятся через клапанный стержень, рассеиваясь по направляющей.

Любые нарушения в процессе теплоотдачи приводят к перегреву клапанов, в результате чего и начинается процесс его деформации и разрушения.

В качестве примера можно привести ситуацию с установкой новых клапанов. Если их высота соответствует номиналу, то после притирания клапана располагаются в ГБЦ чуть глубже, чем положено. А значит, стержни будут торчать слишком высокого, геометрия коромысла изменится, а при выходе силового агрегата на рабочий температурный режим зазор практически исчезает.

Обычно геометрию клапанного механизма восстанавливают стачиванием кромки стержней, но в ряде случаев это не помогает, и тогда клапана подлежат замене.

Впрочем, приобретение клапанов с головками увеличенного размера, что, по идее, должно компенсировать результаты притирки, тоже далеко не идеальный способ решения проблемы. Если седло сильно изношено, клапан будет опускаться в цилиндр больше необходимого, частично или полностью перекрывая зазор, при этом клапан будет прилегать к седлу неплотно. Результат – его перегрев в месте деформации поверхности и постепенное разрушение.

Чаще всего такая ситуация происходит на устаревших моторах, на которых не предусмотрена жёсткая конструкция сёдел. Подвержены таким воздействиям и силовые агрегаты, устанавливаемые на тяжёлую технику: большегрузные грузовики, суда, сельскохозяйственные машины. Установка современных жестких сёдел, оснащённых стеллитовым кобальтовым покрытием, позволяет существенно увеличить ресурс клапанов.

Прогорание может являться причиной возникновения проблем в системе охлаждения и смазки двигателя, поскольку в этом случае его перегрев неизбежен, а повышение температуры негативным образом скажется и на работе газораспределительного механизма.

Так что следите за уровнем охлаждающей жидкости и моторного масла. Вышедший из строя термостат, забитый радиатор, поломка гидронасоса или вентилятора – все эти неисправности могут стать причиной начала процесса разрушения клапанов, к уменьшению зазора в цилиндрах и, в итоге, к заклиниванию клапанов.

Те же последствия характерны и при наличии проблем с системой зажигания (временной сдвиг), и при нарушении пропорций смесеобразования, поскольку в этих случаях температура сгорания ТВС также может существенно вырасти.

Клапана в двигателе могут прогорать и в результате неполадок в системе выхлопа (повреждение труб, закупорка каталитического нейтрализатора), поскольку в этом случае теплоотвод из двигателя в значительной степени затрудняется.

Симптомы прогоревшего клапана

Основным признаком прогара клапанов является заметное троение двигателя на разных режимах его работы. Также в случае с прогоревшим клапаном двигатель сильно теряет мощность, заметно повышается расход топлива. Определенная сложность диагностики прогоревших клапанов без разборки двигателя и снятия ГБЦ заключается в том, что мотор может троить по разным причинам:

• износ ЦПГ, снижение компрессии в цилиндрах;
• проблемы со свечами зажигания, неисправности высоковольтных проводов и т.п;
• неполадки в системе питания двигателя, неисправность инжекторных форсунок;

Как определить прогар клапана?

Двигатель троит. Чаще всего прогар клапана сопровождается “троением”, то есть когда из 4-х цилиндров работают только 3, при этом очень меняется звук работы мотора и его манера. Троение сопровождается падением тяги, а также повышением расхода топлива. Проблема обнаружения прогара клапанов в том, что причин, по которым двигатель троит есть не мало, большинство из них описаны в этой статье.

Как диагностировать прогорание клапана без демонтажа ГБ

В принципе процедура, как определить прогар клапана, не прибегая к снятию головки блока, была описана выше.

Отметим, что для двигателей, которые предусматривают периодическое проведение процедуры регулировки клапанного механизма, несвоевременное его выполнение также грозит прогаром клапанов. Современные силовые агрегаты оснащаются системой автоматической регулировки теплового зазора, однако и в этом случае любые проблемы, связанные с функционированием гидрокомпенсаторов, также могут привести к частичной деформации поверхности клапанов.

Отметим, что при проведении процедуры регулировки слишком зажатые клапана грозят более серьёзными последствиями, чем недожатые. В частности, это приводит к преждевременному износу стержня и направляющей втулки. А это – деформация механизма, изменение его геометрии со всеми вытекающими последствиями, о которых мы поговорим позже.

Такими же неприятностями грозит работа ЦПГ на обеднённой смеси. Особенно страдают при этом моторы с установленным ГБО, а это тенденция последнего времени, связанная с дороговизной бензина по сравнению со сжиженным газом.

Чаще всего автомобилисты, измерив уровень компрессии и установив, что она не соответствует нормативным показателям, спешат диагностировать неисправность с целью уточнения диагноза, хватаясь за комплект ключей и принимаясь за демонтаж головки БЦ. В принципе в этом нет ничего предосудительного, поскольку устранение неисправности всё равно чревато разборкой силового агрегата.

Но имеется способ, позволяющий определить причину ухудшения характеристик двигателя без его разборки. А если вы будете заранее знать, из-за чего мотор начал сбоить, вы быстрее устраните проблему. Сам способ достаточно простой и требует минимального знания конструкции мотора.

Итак, процедура проверки заключается в следующем:

• заводим двигатель, даём ему выйти на рабочий режим;
• отсоединяем шланг сапуна и наблюдаем результаты;
• если из отверстия просто дует тёплым воздухом без дыма или с минимальной, практически невидимой задымленностью, то дело в прогорании клапанов;
• в тех случаях, когда из отверстия валит хорошо различимый дым плотной консистенции с серым оттенком, причём с явно выраженным запахом выхлопа – мы имеем дело с проблемами поршневой группы. Вероятнее всего – с залеганием колец или прогоранием самого поршня;
• далее, без оглядки на наличие/отсутствие дыма, выкручиваем свечу из цилиндра, определённого как проблемный. Если повреждена поршневая группа, она будет замасленной, если сухой – то это ещё один довод в пользу наличия проблем с клапанным механизмом.

Если вы определили, что прогорел определённый клапан, можете не сомневаться, что состояние других также не идеально. Убедиться в этом можно, разобрав ГБЦ. Но если состояние других клапанов нормальное, можно поменять только прогоревший, но с обязательной заменой всех маслосъёмных колпачков. И, конечно, не следует забывать о притирке нового клапана.

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.

Решение проблемы прогара клапанов

Если достаточно точная диагностика может быть выполнена без снятия ГБ, то для ремонта потребуется замена, которая без частичной разборки силового агрегата невыполнима.

Итак, что делать, если прогорел клапан, а двигатель при этом троит на всех режимах и отказывается работать?

Разборка газораспределительного механизма может различаться в зависимости от модели ТС, но в целом процесс демонтажа/сборки примерно одинаков. Для начала нам нужно будет отсоединить отрицательную клемму от АКБ, трубки и шланги подачи к силовому агрегату технических жидкостей, демонтировать навесное оборудования (карбюратор при этом можно трогать), вывернуть свечи. После этого можно приступать к снятию крышки ГБ, открутив соответствующие болты крепления.

В дальнейшем процедура осуществляется в следующей последовательности:

• снимается приводной ремень;
• демонтируется шкив;
• откручиваются болты, удерживающие корпус распредвала;
• демонтируется крышка вместе с сальниками;
• с головки блока снимается собственно распределительный вал.

Рассухаривание клапанов осуществляется либо с использованием специального инструмента, либо при его отсутствии – старым проверенным способом. Его суть заключается в следующем:

• чтобы не потерять сухарь, подкладываем под отверстие ветошь или небольшой резиновый коврик;
• накладываем на торец стержня трубку с диаметром меньшего размера, чем у шайбы;
• производим резкий и мощный удар молотком по тарелке для полного сжатия пружины, что спровоцирует выпадение сухариков.

Без наличия опыта подобный метод может обернуться такими неприятностями, как погнутый стержень клапана, поэтому новичкам лучше всё же обзавестись рассухаривателем – он стоит относительно недорого. В крайнем случае, инструмент можно просто одолжить.

Теперь можно вытащить сам клапан, который подвергается тщательному осмотру и при наличии явно видимых эффектов подлежит замене на новое изделие. Если повреждения носят скорее косметический характер, клапан можно просто очистить от загрязнений и затем притереть.

Если же образовавшиеся на седле раковины и области прогара слишком велики и глубоки, которые невозможно убрать посредством притирки, процедура очистки выполняется с помощью шарошки – так называется специнструмент для обработки металлических поверхностей. Она представляет собой насадку, одеваемую на дрель, для устранения значительных механических повреждений металлических поверхностей.

При её использовании необходимо следить, чтобы слой снятого металла не был слишком большим – это станет причиной большей склонности седла клапана к перегреву. При работе с шарошкой её головку следует периодически смазывать, в противном случае износ инструмента будет значительным.

Замена детали требуется в случае деформации стержня или наличия сквозных дефектов – трещин или прогаров. Хотя изогнутый стержень можно привести в исходное состояние, но этого делать не рекомендуется. Во-первых, потому, что точной геометрии добиться будет сложно, а во-вторых, такой металл уже не будет обладать изначальной прочностью, и не исключено, что в ближайшем будущем такой ремонт придётся повторять.

Магазинные клапаны, которые мы приобрели для замены, должны иметь идентичные размеры, особенно это касается высоты изделий. Поверхность стержня и седла не должна иметь механических повреждений. Многие автомобилисты перед установкой новых клапанов подвергают их дополнительной полировке.

После притирки процесс установки повторяется в обратном порядке. Отметим, что притирка считается одним из важнейших этапов, поскольку именно она ответственна за устранение всех микродефектов контактирующих поверхностей.

К выбору притирочной пасты следует отнестись с пониманием того, что на рынке представлено большое количество продукции неизвестного происхождения и сомнительного качества. Лучше выбирать продукт из более высокой ценовой категории, причём потребуется и крупнозернистый порошок, и паста маленьких фракций. Первым средством производят первичную притирку, вторым – финишную обработку. Собственно говоря, притирочная паста является аналогом наждачки, но поскольку обработке подвергаются детали сложной геометрии, она представляет собой абразивную жидкость (результат смешивания порошка и моторного масла до образования пастообразной смеси).

Процесс притирки осуществляется в такой последовательности:

• на фаску нового или тщательно вычищенного и отполированного старого клапана наносится небольшое количество крупнозернистой смазки;
• клапан устанавливаем во втулку, при этом пружина должна находиться на штатном месте. Стержень рекомендуется смазать графитовым составом для уменьшения сопротивления при вращении втулки и недопущению попадания на стержень притирочной пасты;
• устанавливаем на стержне специнструмент для притирки. Подойдёт и обычная дрель, установленная в реверсный режим работы. Она крепится к клапану посредством шланга, который хомутами стягивается на самой дрели и на стержне. Если электродрели нет, можно использовать её ручной аналог или даже обыкновенную отвёртку, но трудоёмкость притирки в этом случае многократно возрастёт;
• предварительная обработка производится на малых оборотах дрели, не превышающих 400-500 оборотов/минуту. Если не следовать этой рекомендации, можно перегреть и седло, и клапанный пояс;
• при притирке следует двигать дрелью вдоль канавки стержня – вращательного момента недостаточно;
• после такой предварительной обработки все выступы и неровности сглаживаются, а клапан подвергается тщательной очистке. Определить момент окончания притирки можно по появлению серой плоски на поверхности ножки клапана;
• теперь можно приступать к финишной обработке, нанеся на клапан слой мелкозернистого состава. Сам процесс не отличается от предыдущего – это последовательность вращательно-поступательных движений;
• важно очистить клапан от загрязнений и после чистовой притирки, после чего нанести на деталь чистое ММ и повторить процесс, чтобы убедиться, насколько плотно к седлу прилегает клапан;
• наконец, завершающий этап – проверка герметичности, которая выполняется при помощи керосина. Она осуществляется после установки клапана в ГБ вместе с пружиной. Саму головку кладём на бок и начинаем закрывать клапан. Если налить сверху немного керосина, он не должен проходить в камеру сгорания.

Как видим, замена клапанов – процедура не сложная, но требующая большой аккуратности. Если она выполняется впервые, важно при разборке запоминать расположение всех механизмов и деталей. Избежать ошибок поможет маркер, которым можно пометить все сопрягаемые детали во время демонтажа.

Полезная информация:

• Что такое катализатор горения топлива и стоит ли использовать?
• Почему вспенивается моторное масло?
• Ремонт АКПП. Причины и признаки неисправности.

 Получить профессиональную консультацию при подборе товара и подробную информацию по всем интересующим Вас вопросам можно позвонив по телефону –

8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Как будет работать двигатель и что будет если клапана зажать?

Как понять, что клапана зажало

Если после запуска мотор нормально работает, но при долгой работе тяга падает – это симптом зажатых клапанов. Еще одним признаком зажатых клапанов могут быть выстрелы в глушитель при сбросе газа. Т.к. камера сгорания не закрыта полностью, компрессия снижается и происходит нарушение рабочего процесса. Лучше при регулировке превысить допустимый зазор, чем сделать его меньше.

Прогоревший клапан необходимо отремонтировать как можно быстрее!

Последствием зажатых клапанов является перегрев, повышенный расход топлива и, как следствие, прогар. С прогоревшим клапаном эксплуатировать двигатель нежелательно, это приводит к прогару седла клапана. Что обернется автовладельцу заменой всей головки.

Что делать если прогорел клапан?

В случае прогоревших клапанов ремонт заключается не только в их замене, но и в выяснении причины прогара. Поэтому следует проверить системы зажигания и охлаждения.

Если вы заменили и притерли один клапан, не пожалейте времени и притрите остальные.

Заменить клапан можно не только на СТО, но и в гараже, если вы знакомы с основами ремонта.

Таким образом, клапан – важная деталь мотора, поэтому чтобы обезопасить себя от ремонта лучше проводить регламентные работы вовремя.

Прогар клапана – проблема, с которой чаще всего сталкиваются владельцы отечественных автомобилей. Но грешить исключительно на продукцию российского автопрома было бы несправедливо, так как встречается она и у иномарок, пусть и уже далеко не новых. А ведь любые неполадки клапана, в том числе и прогар, могут приводить к очень серьезным последствиям, поэтому каждому автовладельцу просто необходимо уметь вовремя распознавать признаки прогоревшего клапана, дабы иметь возможность своевременно исправить то, что еще можно исправить без неприятных сюрпризов.