как понять что прогорел клапан в двигателе
Как понять, что прогорел клапан: причины, признаки и последствия
Клапаны газораспределительного механизма автомобильных двигателей используются на четырёхтактных моторах и расположены в головке блока. Через них происходит впуск рабочей смеси и сброс отработанных газов. Тарелки клапанов имеют конические фаски и плотно притёрты к гнёздам, что проверяется на утечки при сборке мотора. Малейшая негерметичность ведёт к пропуску газов и потере компрессии.
Как определить прогар клапана
Прогорают обычно выпускные клапаны, которые в открытом состоянии омываются потоком раскалённых отработавших газов, нагреваясь до потери прочности и быстрого окисления жаропрочной стали их тарелок. В запущенных случаях это сопровождается ещё и трещинами в металле.
Впускные разрушаются редко, поскольку количество проходящих выхлопных газов здесь намного меньше по объёму, к тому же через них проходит относительно холодный поток свежей смеси (воздуха) в дизельных двигателях и бензомоторах с непосредственным впрыском топлива. Это хорошо охлаждает тарелки в дополнение к отводу тепла через гнездо.
С точки зрения симптомов, появляющихся после прогара, особой разницы, какой именно клапан прогорел, нет. Компрессия, то есть способность цилиндра сжимать смесь перед воспламенением, пропадёт или уменьшится в любом случае.
Симптомы
Поскольку клапаны редко прогорают одновременно во всех цилиндрах, то первым признаком станет «троение» мотора. Этот термин возник по причине преобладающей доли четырёхцилиндровых моторов, когда при отказе одного двигатель работает на трёх оставшихся. Так стали называть любое прекращение воспламенения в цилиндре, независимо от их общего количества.
Компрессия, если она не пропала полностью, особенно важна на малых оборотах и при запуске. В этих режимах прогоревший клапан себя и проявит в первую очередь. Снятие свечи покажет почернение изолятора, возможен запах бензина, если ЭБУ двигателя ещё не отключил соответствующую форсунку.
Сводный перечень симптомов носит достаточно типовой характер:
Именно замер компрессии даст сигнал к переборке мотора. Следует отличать проблемы с поршневыми кольцами от прогоревшего клапана.
Обычно проводится дополнительная проверка путём вливания примерно 5 мл моторного масла через свечное отверстие. Если компрессия вырастает – виноваты кольца (так называемая масляная компрессия), если нет – газы уходят через клапаны или пробитую прокладку, но всё равно головку придётся снимать, после чего всё станет ясно и наглядно.
Прогар клапана прекрасно видно по состоянию его фасок.
Почему прогорают клапана двигателя (основные причины)
В обычном режиме клапан некоторое время находится в гнезде, будучи плотно прижат к ответной фаске клапанной пружиной. При этом он интенсивно охлаждается через контакт фаски с металлом гнезда. Перепад температур здесь велик, поэтому теплообмен идёт быстро.
Двигатель рассчитывается очень точно, поэтому любая из причин повышения температуры тарелки клапана нарушит баланс отвода тепла, и средняя температура начнёт расти. Металл потеряет свои свойства, начнётся быстрое окисление и прогар.
Детонация
Детонация возникает при активации аномального горения распространяющимся фронтом пламени. Способствуют этому многие причины:
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.
Нарушение теплового зазора
Клапаны, особенно выпускные, нагреваются при работе сильнее, чем металл хорошо охлаждаемой головки блока. Поэтому геометрическое увеличение их размеров за счёт теплового расширения требует компенсации.
В конструкциях мотора с нежелательным удлинением стержня клапана борются двумя способами – созданием тепловых зазором между кулачком распределительного вала и толкателем, а также применением различных гидрокомпенсаторов.
Тепловые зазоры требуют периодических регулировок имеющимися болтами или подбором толщины толкателей. Если эта операция долго не проводилась, то за счёт износа рабочих фасок тарелок и гнёзд зазоры уменьшаются, клапан всё больше времени проводит в отрыве от металла гнезда, куда он должен сбрасывать тепло.
Температура клапана растёт, он ещё больше удлиняется. На каком-то этапе фаски перестают соприкасаться, тарелки перегреваются и прогорают. Компрессия пропадает.
Влияние позднего и раннего зажигания
На прогар могут повлиять отклонения момента зажигания от оптимального в обе стороны.
При позднем зажигании смесь не успевает сгорать, растёт температура газов на выхлопе. Эти газы, продолжая выделять тепло, обтекают тарелку клапана, повышая его температуру.
Раннее зажигание способствует детонационному горению, результат будет тем же, хотя физика явления иная, поэтому в двигателе имеется система отслеживания детонации, постоянно поддерживающая полное сгорание смеси в нормальном режиме, регулируя момент подачи искры.
Одновременно корректируется и состав топливной смеси, соответствующие карты зашиты в программном обеспечении ЭБУ.
Причины горения клапанов на бензиновом ДВС
Основная причина здесь – отклонение горения смеси от оптимального режима. Медленно горят как слишком бедная, так и богатая смеси. В любом случае будет наблюдаться рост температуры тарелки клапана со всеми вытекающими последствиями.
При бедной смеси ситуация усугубляется наличием избыточного кислорода, что создаст тот же эффект, что и при кислородной резке металлов.
Перегревать тарелку будет и слишком хороший бензин, то есть с октановым числом выше, чем то, на которое рассчитан двигатель.
Высокоооктановый бензин также сгорает медленнее, перегревая детали выпускной системы. Это хорошо известно владельцам старых автомобилей, рассчитанных на бензины, которых уже давно нет в продаже. Приходится повышать их степень сжатия, чтобы не допускать перегревов.
Почему начинают прогорать клапана после установки ГБО
Газ имеет очень высокое октановое число, на которое моторы не рассчитаны. Даже если правильно отрегулировать смесь, температура выпускных клапанов будет выше, чем при эксплуатации на штатном бензине. Отсюда повышенный износ сёдел и необходимость в частой регулировке тепловых зазоров.
Если эту операцию пропустить, то клапан «зависнет», то есть перестанет закрываться и быстро прогорит. Но даже если имеются гидрокомпенсаторы, то при работе в условиях постоянного перегрева искажается правильная геометрия рабочих фасок. Ухудшается охлаждение, а запаса по температурной стойкости уже нет.
Часто ГБО оказывается недостаточно точно отрегулировано. Стремясь к экономии, смесь переобедняют, она очень медленно горит, температура растёт, мощность падает.
Вместе с необходимостью увеличивать тепловые зазоры этот фактор надо учитывать при установке ГБО на не предназначенные к тому моторы.
Прогар клапана на дизельном моторе
Принципиальной разницы в причинах прогара между дизелями и бензиновыми моторами нет, отличия сводятся к особенностям неисправностей топливной аппаратуры. У дизелей старой и новой школ она организована разными способами.
Общими являются только проблемы с форсунками, которые могут вызывать отклонения в количестве цикловой подачи за счёт перелива или наоборот, малой производительности.
Особенностью старых моторов могут быть нарушения в работе механических автоматов опережения впрыска, играющего примерно ту же роль, что и опережение зажигания в бензомоторах. У современных дизелей это отслеживается куда точнее и надёжнее. Но при этом наиболее эффективные моторы на тяжёлом топливе очень критичны к составу смеси из-за использования турбонаддува.
Возможна излишне жёсткая работа, изменяющая тепловой режим и подвергающая камеры сгорания нештатным ударным нагрузкам.
Последствия
Начавший пропускать газ клапан будет постепенно разрушаться. Это может привести к поломкам прочих деталей, стенок цилиндра, поршня, колец. Несгоревший бензин приведёт к порче катализатора, а попав в масло, сильно поменяет его свойства, что может вывести из строя вкладыши и коленвал.
Двигатель будет вибрировать, разрушая навесную арматуру и крепления силового агрегата. Мощность упадёт, расход вырастет.
Можно ли ездить
Ездить с потерей компрессии крайне нежелательно. Своевременный ремонт минимизирует последствия, сохранив двигатель в целом.
Все его детали и системы прочно связаны в процессе работы, нарушение этого баланса приведёт к лавинообразному росту разрушений. Вместо замены клапанов и устранения причины прогара потребуется капитальный ремонт двигателя.
Сколько стоит устранить проблему
Цена услуги по устранению прогара очень сильно зависит от марки и модели автомобиля, причины отказа, уже наступивших последствий, а также общего состояния двигателя.
Потребуется снять головку блока и перебрать её, заменив клапаны, возможно их сёдла и направляющие, сальники и произведя притирку тарелок к гнёздам. В простых случаях можно уложиться примерно в 6000 рублей, но и эта цифра не несёт никакой полезной информации.
Дело в том, что при вскрытии любого двигателя может выявиться масса проблем с весьма трудоёмкими решениями. Ослабшие и сорванные резьбы, нарушенная геометрия стыка головки с блоком, дефектные гидрокомпенсаторы и многое другое.
Предсказать это заранее невозможно. Отсюда очень важно обращаться за ремонтом к проверенным специалистам с хорошей репутацией. Неграмотно или поспешно проведённый ремонт может дать обратный эффект. Как и установка деталей, не обладающих требуемым качеством.
Признаки прогоревшего клапана
Признаки того, что клапан прогорел
Как выглядит прогоревший клапан
Признаками прогоревшего клапана можно назвать троение двигателя, дым из сапуна (сапун –клапан для вентиляции картера и выхода лишнего давления) и при длительной работе двигателя с прогоревшим клапаном – увеличение расхода топлива. Объясним народное понятие «мотор троит». Это означает неисправность одного цилиндра, что проявляется в потере мощности и приемистости, появлении вибрации и выстрелов в выхлопной трубе. Но указанные признаки прогоревшего клапана неоднозначны.
Двигатель также может троить из-за неработающих свечей или слабой искры.
Дым из сапуна может быть также при повреждении поршня. Но тут есть отличительный признак – цвет дыма должен быть сизым, а свеча покрыта маслом, что связано с поломкой поршня. В случае прогара свеча остается сухой. Заметим, что, прогоревший клапан в карбюраторном двигателе и в инжекторе дает одинаковые симптомы, т.к. разница лишь в системе впрыска топлива.
Как определить
Неисправность клапанов можно определить несколькими методами:
Это интересно: Вопросы & Ответы
Как понять, что клапан прогорел?
Если вы проверили свечи, но двигатель все же троит, тогда следует переходить к процедуре поиска неработающего цилиндра. Она несложная. После запуска двигателя на холостых оборотах, по одному снимаете колпачки со свечей. Если при снятии колпачка двигатель изменил режим работы, это означает что цилиндр рабочий. В случае если изменения произошли несущественные, то следует искать причину в данном цилиндре.
Снятие проводов со свечей зажигания
Далее надо проверить компрессию подозрительного цилиндра. Компрессометром замеряем уровень сжатия, а затем повторяем замер, залив в цилиндр шприц масла. Если второе значение выше первого, то проблема с поршнем. В случае совпадения значений – прогар клапана.
Определение прогара клапана без снятия головки блока
Первым делом необходимо определить неработающий цилиндр. Способы проверки во многом напоминают диагностику неисправных свечей зажигания. Для проверки следует завести двигатель, после чего при работающем моторе на холостых оборотах потребуется по одному снимать колпаки со свечей зажигания.
После снятия каждого свечного колпачка нужно внимательно следить за оборотами холостого хода и за общей стабильностью работы двигателя. 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.
Затем нужно выкрутить свечу зажигания на неработающем цилиндре и заменить ее на заведомо исправную, а также проверить высоковольтный бронепровод данного цилиндра на работоспособность. Также не лишней будет проверка катушки зажигания и т.д. Последующий запуск двигателя покажет, кроется ли проблема в элементах системы зажигания автомобиля или необходима дальнейшая диагностика.
Если характер работы мотора после установки рабочей свечи, замены высоковольтного провода и проверки других компонентов системы зажигания не изменится (двигатель продолжает троить), тогда высока вероятность более серьезных поломок:
Прогар клапанов означает, что в цилиндре снижается компрессия по причине нарушения герметичности камеры сгорания (неплотности во время прилегания впускного или выпускного клапана, разрушение тарелки и/или седла клапана). Износ цилиндро-поршневой группы и поломка поршня также приводят к тому, что в проблемном цилиндре окажется низкая компрессия. Также цилиндр может не работать по причине залегания или поломки поршневых колец.
Теперь необходимо локализовать неисправность, то есть точно определить прогар клапана или выявить проблемы с ЦПГ. Наиболее распространенным способом определения прогоревших клапанов является замер компрессии в цилиндрах.
Низкая компрессия явно свидетельствует о неисправности, при этом следует учитывать один нюанс. Установить прогара клапана и исключить неполадки ЦПГ только по показателю компрессии не получится. Дело в том, что компрессия в двигателе может снижаться как в результате прогоревшего клапана, так и по причине поломки поршневых колец, а также ряда других дефектов. По этой причине параллельно замеру компрессии следует провести дополнительную диагностику двигателя.
Добавим, что появление моторного масла, которое выходит через сапун, также указывает на неисправность перегородок между поршневыми кольцами. С учетом вышесказанного можно точно определить, почему снизилась компрессия в двигателе, выявить проблемы с цилиндро-поршневой группой или определить прогар клапанов ГРМ.
Почему прогорают клапана?
Клапаны работают при постоянных высоких температурах (400-600°С) и значительных механических нагрузках. Впускной клапан находиться в более щадящих тепловых условиях, т.к. охлаждается поступающей топливно-воздушной смесью. Выпускные клапана наоборот, еще больше нагреваются за счет отводимых газов.
Выпускные клапана чаще подвержены прогоранию.
Для правильной работы клапанов должно обеспечиваться четкое прилегание клапана к его седлу и соблюдаться условия их охлаждения (уровень открытия – закрытия). Появление нагара как на самом клапане, так и на седле нарушает оба требования и приводит к повреждению клапана. Нагар может образовываться из-за недорегулировки, износа, заводских дефектов, проблем с системой охлаждения, повышенной температуры сгорания и др. Заводской дефект причина не такая уж редкая. Деталь сложная, работает в условиях постоянных нагрузок, поэтому даже небольшая неоднородность металла может привести к разрушению всей детали.
Чтобы обезопасить себя от брака, покупайте только у проверенных производителей!
Износ – непреодолимое препятствие для всех работающих деталей. Поэтому не пренебрегайте проверками клапанов после определенного пробега! Плохая регулировка клапанов – это создание недостаточных зазоров между клапаном и седлом, что часто называют зажатыми клапанами.
Замена прогоревших клапанов
Операция замены клапанов различных двигателей сходна, и различается только размером деталей и размещением их на головке блок цилиндров. Перед выполнением операции готовят притирочный порошок, новые сальники клапанов и новую прокладку под головку. После демонтажа ГБЦ, операции проделываются в следующем порядке:
1. Рассухаривание клапана. Для этого головка выкладывается на ровную поверхность, под клапан помещают резиновый коврик. Трубку диаметром 13 мм наставляют на клапан, чтобы сухарики находились внутри, и молотком наносят удары. Клапан рассухаривается, а сухарики остаются в трубке. Операция также без труда проводится при помощи специального приспособления, сжимающего прожину, и позволяющего вытащить сухарики.
Рекомендуем: Почему не включаются передачи при работающем двигателе?
3. При необходимости замены направляющей, используют специальную оправку. Старую деталь выбивают в направлении распредвала при помощи полукувалдочки тяжелым ударом, чтобы деталь не раскрошилась. После в головку забивают новую втулку, предварительно надев на нее стопорное кольцо.
4. Новый клапан фиксируется стопорным кольцом, узел смазывают маслом.
6. Засухаривание клапана. Для этого пружину сильно прижимают и вставляют сухарики. Головку блока цилиндров крепят на блок цилиндров двигателя.
Описанный метод позволяет произвести замену прогоревших клапанов всех моделей ВАЗ: 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2108, 2109, 21099, 2110, 2111, 2112, 2113, 2114, Нива, Лада Приора, Калина, Гранта, Веста и большинства иномарок.
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.
Симптомы прогара клапана.
Как уже отмечалось ранее, признаки прогара клапана весьма схожи с симптомами неисправности системы зажигания, поэтому в первую очередь многие начинают ремонтировать именно ее. Но двигатель, несмотря на все ремонтные работы, продолжает по-прежнему барахлить и троить. Тогда-то и начинается судорожный поиск прочих возможных причин в движке и иных системах, хотя все дело в банальном клапане.
Самый главный симптом обозначенной проблемы – это троение движка, когда один или несколько цилиндров перестают функционировать. Происходит это потому, что прогоревший клапан при сгорании топлива начинает пропускать газы, которые не выталкивают поршень вниз, а напрямую выходят в коллектор.
Диагностировать данную неисправность, не разбирая движок, можно следуя определенному алгоритму действий:
Теперь несколько слов о том, как, не разбирая движок, определить, с чем вы конкретно имеете дело – неисправностью клапана или поршневой группы.
Клапан прогорел: признаки и причины неисправности
Как известно, в двигателе используется масса сложных систем. Одна из таких – газораспределительный механизм. Сейчас многие обсуждают проблемы оборвавшегося ремня или ослабшей цепи. Но мало кто упоминает такой элемент, как клапан. Именно эта деталь отвечает за впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов. Одна из характерных неисправностей – это прогар. Какие признаки прогоревшего клапана? Об этом — далее в нашей статье.
Почему так происходит?
Данная неисправность происходит по разным причинам. Причем от прогара клапана не застрахованы даже владельцы новых автомобилей. Также подобная проблема имеется и на дизельных моторах. Каковы признаки прогоревшего клапана на ВАЗ-2110? Обычно виновником являются зажатые седла. Все это будет сопровождаться характерным «тракторным» рокотом двигателя. Зазоры клапанов должны соответствовать норме. Если это не так, есть риск прогара клапана. Подобная проблема может случиться и на современных двигателях. Виной тому являются неработающие гидрокомпенсаторы. Если масло сквозь них не проходит, зазор будет выставлен неверно. Среди прочих признаков стоит отметить неправильно настроенное ГБО (если таковое установлено на автомобиле). При езде на слишком обедненной смеси, существует риск прогара одного или нескольких клапанов.
Чем это опасно?
Последствия тоже могут существенно разниться, начиная от банального перерасхода топлива и заканчивая выгоранием седел. В более серьезных случаях возникают повреждения поршня и головки. Как это происходит? Прогоревший выпускной клапан, признаки неисправности которого будут рассмотрены далее, разбивается на мелкие куски. В результате часть «тарелочки» попадает в камеру сгорания. Так появляются задиры и прочие повреждения. Длительная эксплуатация такого автомобиля может привести к полной замене мотора.
Признаки прогоревшего клапана
На ВАЗ-2110 и прочих автомобилях эта неисправность будет сопровождаться троением двигателя. Вы почувствуете, будто один из цилиндров перестал работать. Также существенно снизится тяга, возрастет расход топлива. Что делать в таком случае? Если клапан прогорел, признаки неисправности будут сопровождаться низкой компрессией. В камере не будет вырабатываться нужное давление для толкания поршня. Поэтому сперва берем в руки компрессометр, выкручиваем свечи и поочередно вставляем в каждый цилиндр. Стоит отметить, что показания компрессии сильно отличаются на дизельных и бензиновых двигателях. В первом случае данный параметр находится на уровне 23-27, во втором – 10-12. Но есть и исключения. Например, на дефорсированных двигателях (старого советского производства, что рассчитаны на 72-й бензин) данный показатель равен 6-7 очков.
Стоит отметить, что низкая компрессия может стать причиной изношенной цилиндропоршневой группы. При этом клапан будет в нормальном, рабочем состоянии. Но как убедиться в точности замеров? Для этого специалисты рекомендуют залить в цилиндр через свечной колодец немного масла. Воспользуйтесь медицинским шприцем. Важно, чтобы масло соответствовало параметрам заводского (или того, что было залито ранее).
После этого устанавливаем компрессометр и зовем помощника, чтобы тот прокручивал стартер по вашей команде. Суть метода очень проста – масло за счет своей вязкости закроет полости в стенках цилиндров. Так мы исключим случай с изношенными кольцами. Если и с маслом показания компрессии ниже нормы, значит, клапан прогорел. Признаки видны налицо.
Проверка свечей
Если под рукой нет нужного масла или шприца, определить неисправность можно по характеру износа свечей. Для этого их следует выкрутить из посадочного места и тщательно осмотреть состояние. Свеча будет сухой, без масляного налета. Также из сапуна мотора будет выходить воздух либо дым сизого цвета. Если это относительно новый мотор и были подтверждены признаки прогоревшего клапана, то вероятнее всего, у вас залегли кольца.
Как избежать проблемы?
Основная причина прогара – это работа детали в режиме повышенных нагрузок. Рабочая температура клапана – порядка 600-650 градусов. Чтобы не допустить перегрева, следует проверять зазоры. Из-за малого расстояния возникает трение и, как следствие – перегрев клапана. Признаки также могут указывать на некачественное топливо. На карбюраторных авто смесь регулируется вручную. Важно не допустить слишком бедной смеси. То же самое касается и автомобилей с ГБО. Различают два основных поколения:
В первом случае смесь настраивается механически, путем регулировки крана «жадности». Отрегулировать его очень просто – закручиваем кран до тех пор, пока машина не начнет глохнуть. Далее откручиваем на 1-2 оборота. Это является наиболее оптимальной настройкой. В случае с ГБО четвертого поколения настройка производится программно, специалистами. Если клапан прогорел, при покупке обращайте внимание на качество изделия. Бракованный элемент не прослужит долго. На качественном клапане исключены различные риски, задиры и другие изъяны. Сама деталь стоит недорого, а вот с установкой придется изрядно попотеть. Ведь для замены необходимо «скидывать» головку блока и производить дальнейшую притирку седел.
Заключение
Итак, мы выяснили, почему клапан прогорает. Признаки в основном сводятся к троению – один из цилиндров не будет нормально работать, поскольку смесь сразу же улетучивается наружу. Чтобы не допустить повторного прогара, следует правильно регулировать карбюратор или ГБО, а также следить за зазорами клапанов. Если наблюдается характерный цокот, значит, зазор выставлен неверно или были забиты гидрокомпенсаторы.