Прогар клапана признаки и причины

0
440
пример прогара клапана
Статьи на похожую тематику
Прогар клапана
Клапаны газораспределительного механизма прогорают в результате неправильного горения топливовоздушной смеси в цилиндре либо нарушения теплового зазора.

Почему прогорают клапана

Данная неисправность возникает на относительно «свежих» двигателях и на силовых агрегатах с большим пробегом. На начальном этапе крайне важно точно определить характер неисправности, так как дальнейшая эксплуатация двигателя с прогаром клапанов сильно усугубляет последствия такой поломки и приводит к дорогостоящему ремонту.

Основными причинами прогара клапанов двигателя являются:

  • Детонация — при детонации энергия больше расходуется на ударные разрушения деталей и локальные перегревы, что относится и к клапанам. Вопрос лишь в том, какая деталь разрушится раньше, после чего двигатель остановится;
  • Неправильная регулировка опережения зажигания — при позднем зажигании смесь догорает уже в выпускном тракте, перегревая клапана. При раннем бензин воспламеняется преждевременно, возникают ударные нагрузки и перегрев, необходима корректная регулировка для определенного вида ДВС;
  • Изношена направляющая втулка или стержень самого клапана — подгорание кромки тарелки клапана может быть вызвано износом стержней клапанов и отверстия в направляющих втулках. Клапан имеет некоторый люфт в направляющей и поэтому не полностью садится в седло;
  • 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;
  • Двигатель работает на обедненной смеси (особенно при наличии ГБО) — обедненная топливовоздушная смесь горит медленнее стехиометрической, часть ее догорает уже на выходе из камеры сгорания, поэтому тепловая нагрузка на выпускной тракт увеличивается;
  • Нагар — 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. Слой нагара мешает клапанам полностью закрываться, в результате происходит прорыв горящей смеси во впускной или выпускной коллектор, усугубляющий перегрев.
  • Заводской брак или некачественные запчасти — данную проблему нет смысла описывать подробно.
схема устройства клапанов

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 двигателя, что является фактическим выведением из его строя.

Прогоревшее седло клапана приводит к необходимости ремонта седла или даже полной замены головки блока.

Почему прогорают клапана на бензиновом моторе

Наиболее частые причины прогара клапана на бензиновом моторе следующие:

  • обедненная топливо-воздушная смесь;
  • неправильные углы опережения зажигания;
  • отложение нагара;
  • неправильные тепловые зазоры клапанов.

При этом, последняя 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 пережатое состояние клапанов – одна из главных причин, почему прогорает впускной клапан. И касается это не только ВАЗов.

Почему горят клапана после установки ГБО

Главной причиной, 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 – будет догорать уже в выпускном тракте.

При установке ГБО обязательно устанавливайте вариатор УОЗ, чтобы корректировать момент искрообразования при езде на газе! Или установите двухрежимную прошивку «газ-бензин».

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

Третье причиной, является прогорания клапана, виной всему может 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

Типичными причинами, по которым прогорают клапана на машине с дизельным мотором, являются:

  • слишком ранний впрыск топлива в двигатель;
  • 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 опережения насоса, управляющего моментом подачи топлива. В современных ДВС виновником прогара клапанов могут быть датчики, неверно определяющие момент для впрыска, и изношенные форсунки, льющие горючее сверх нормы.

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.

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.

По симптомам, перечисленным ниже в таблице, 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.

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

Определение прогара клапана без снятия ГБЦ

Как найти неработающий цилиндр

Простой алгоритм проверки:

  1. Запустить двигатель, дать ему прогреться и открыть капот;
  2. Снять провод или катушку со свечи 1-го цилиндра двишателя;
  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 мотор начал троить сильнее или глохнуть, тогда цилиндр, с которого сняли колпачок, является рабочим. В том случае, если после снятия колпачка работа двигателя не меняется или обороты изменяются незначительно, тогда проблемный цилиндр обнаружен.

Если удалось обнаружить цилиндр. Нужно выкрутить свечу зажигания и заменить ее на 100% исправную. Проверить высоковольтный бронепровод данного цилиндра на работоспособность. Проверить исправность катушки зажигания.

Необходимо локализовать неисправность, точно определив прогар клапана или выявить проблемы с цилиндро-поршневой группой (ЦПГ). Наиболее распространенным способом определения прогоревших клапанов является замер компрессии в цилиндрах.

Для дизеля доступен только вариант с компрессометром ввиду отсутствия свечей зажигания.

Замер компрессии

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.

Полезный совет! Когда вы замерили компрессию двигателя первый раз и обнаружили проблемный цилиндр, залейте в него несколько кубиков моторного масла через свечной колодец и замерьте компрессию повторно. Поднятие компрессии в цилиндре укажет на то, что образовалась масляная пленка, играющая роль «уплотнителя». Если показатель компрессии не изменился, значит, имеет место прогар клапана.

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)

Проверка эндоскопом

С помощью данного метода можно наверняка определить неисправность!

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

Можно ли ездить с прогоревшими клапанами

Для тех, кто по симптомам определил, что у двигателя 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.

Как избежать прогара клапанов

  • Контролируйте качество смесеобразования, периодически осматривая свечи на предмет наличия нагара. Если он белый – смесь бедная и нуждается в корректировке;
  • Соблюдайте периодичность замены свечей зажигания, предписанную в регламенте двигателя Вашего автомобиля;
  • 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 ошибки «Check Engine» на панели приборов диагностируйте мотор по OBD-2 для оперативного устранения неполадок.

Заключение

Начнем с того, что появление первых признаков прогара клапанов является поводом для незамедлительной диагностики мотора. Если двигатель требует периодической регулировки клапанов, тогда данную процедуру необходимо осуществлять строго по регламенту. Не следует ожидать того момента, когда появится шум или стук клапанов.

На автомобилях, которые эксплуатируются на газу, необходимо уделять вопросу регулировки клапанов повышенное внимание. На таких авто желательно регулировать клапана каждые 10 тыс. км. пробега, то есть параллельно замене масла на плановом ТО. Дело в том, что прогар выпускного клапана в двигателях на газу встречается намного чаще сравнительно с бензином.

Данный прибор позволит сделать диагностику авто в течении нескольких минут!

диагностический сканер
Стремление водителя максимально экономить на топливе после установки ГБО зачатую выражается в том, что владелец просит настройщиков сделать машину экономичной. Мастера обедняют подачу газа, в результате двигатель заметно теряет в мощности, но существенного снижения расхода газа не происходит. Дело в том, что для поддержания динамичного темпа езды приходится активнее нажимать на акселератор. Параллельно с этим обедненная смесь буквально выжигает клапана и седла со всеми вытекающими последствиями. Качественная настройка ГБО предполагает практически полное отсутствие разницы в приемистости при езде на бензине или на газу.