Прогорел клапан: признаки, причины и что делать
Клапана двигателя работают в тяжелом режиме в области сильного давления и высокой температуры, поэтому изготавливаются из достаточно прочных материалов. Однако, не редки случаи, когда происходит прогорание тарелки клапана, обычно это клапан выпускной группы, работающий в особо жестких условиях. Вызвано это тем, что при выпуске раскаленные отработанные газы с высокой скоростью и давлением проходят между тарелкой клапана и седлом, агрессивно воздействуя на обе детали.
Прогоревший клапан УАЗ Патриот 2.7 бензин
Признаки:
• Двигатель троит, особенно на холостом ходу;
• Снижение мощности мотора;
• Увеличение расхода топлива.
Причины
Малая величина клапанного теплового зазора, либо полное его отсутствие ведут к пережатию клапанов и сгоранию тарелки клапана. Зазор может уменьшиться в процессе эксплуатации авто, при неправильной регулировке клапанов, а также при неисправности гидрокомпенсаторов.
На фото — гидрокомпенсаторы с рокерами
Подгорание кромки тарелки клапана может быть вызвано и износом стержней клапанов и отверстия в направляющих втулках. Это ведет к тому, что клапан имеет некоторый люфт в направляющей и поэтому не полностью садится в седло.
Схема клапана, тарелки и седла.
По состоянию тыльной стороны кулачка распределительного вала можно с большой долей вероятности сделать вывод, что был малый клапанный зазор, либо он вообще полностью отсутствовал.
Определяется это таким образом. Когда между коромыслом, рокером или толкателем (в зависимости от конструкции двигателя) есть необходимый зазор, то тыльная часть кулачка распределительного вала не касается сопряженной детали. Так как нет прямого контакта, то тыльная часть кулака имеет темноватый оттенок, тогда как рабочая часть всегда блестящая, так как постоянно работает на прямой контакт.
Когда же зазор мал или отсутствует, то тыльная часть кулачка распределительного вала также работает в контакте с рокером и тоже имеет блестящий вид. Это подтвердит вероятность того, что клапан прогорел от пережатия клапанных зазоров при регулировке, либо уменьшился по мере эксплуатации, когда длительное время не проводилась проверка состояния клапанных зазоров.
При полном прилегании тарелки клапана к седлу, он отдает часть своей температуры седлу, частично при этом охлаждаясь. Когда же клапан не может сесть полностью в седло, он практически не охлаждается, что ведет в итоге к его перегреву и прогару кромки тарелки.
Прогар клапана и износ седел клапанов особенно выражен в двигателях, работающих на газе. Это вызвано тем, что при использовании газа повышается температура сгорания на 60-80 градусов, относительно бензиновой смеси.
Просевшее седло клапана
Так при работе на бензине клапанные тарелки нагреваются до температуры порядка 900 градусов, а седла до 300-350 градусов. Само по себе такое повышение температуры в целом не опасно для двигателя, если не производится регулировка по обеднению газовой смеси. При работе на бедной смеси температура сгорания вырастает на 200-250 градусов, что неминуемо приведет в последствии к сгоранию тарелок выпускных клапанов и седел.
Помимо механических причин, вызывающих сгорание клапанов, нужно отметить и использование бензина, значение октана которого ниже, чем рекомендует производитель конкретной марки автомобиля. Это вызвано тем, что чем ниже октановое число бензина, тем выше скорость его горения и тем выше вероятность детонации при работе мотора.
На фото впускные клапана, которые редко прогорают. Обычно прогорают выпускные клапана
Так при нормальном состоянии мотора, фронт распространения пламени смеси распространяется с 10-20 м/сек, а при использовании бензина с низким октановым числом скорость смеси начинает гореть уже 1500-2500 м/сек, что практически в 100 раз выше, чем при нормальном горении.
В итоге, многократно возрастает температура деталей двигателя, что приводит к прогоранию, клапанов, седел, поршней. Поэтому не стоит проверять прочность своего мотора, путем экономии на более дешевом сорте бензина с низким октановым числом.
Проблема с прогоранием клапанов может быть вызвана и постоянным эксплуатированием автомобиля на предельных возможностях. Это все же не спортивный автомобиль со специально подготовленным мотором, а обычный авто с серийным двигателем, для городской и загородной езды.
Прогоревшие клапана в двигателе 1.2 HTP Skoda Fabia. О двигателе можно прочесть здесь
Проверка
Двигатель может троить по нескольким причинам, это:
• Трещина в крышке трамблера;
• Неисправный высоковольтный провод, свечной наконечник;
• Пробита прокладка головки блока;
Для проверки неработающего цилиндра нужно поочередно снимать свечные наконечники со свечей. При исправном цилиндре работа двигателя сразу изменится, при снятии с неисправного цилиндра работа мотора останется без изменений.
Снимаем бронепровод
Далее нужно проверить компрессию в цилиндрах и убедиться, что причина кроется в поршневой группе или же именно в клапане, а не элементах зажигания. В проблемном цилиндре компрессия будет либо очень низкой, относительно остальных цилиндров, либо будет отсутствовать полностью.
Проверка компрессии
Для того, чтобы исключить проблему с поршневой, в цилиндр, где малая величина компрессии, заливается немного моторного масла и вновь проверяется компрессия. Масло уплотняет пространство между поршнем и зеркалом цилиндра и если проблема с поршневой, то величина компрессии сразу увеличится. Если же давление не поднялось, то проблема с клапанами.
Помимо этого, подтвердить, что проблема именно с клапаном подскажет тот факт, что свеча зажигания неисправного цилиндра будет сухой, в районе электродов. Когда же низкое давление в цилиндре по причине поршневой, то вся свеча будет в моторном масле.
Что делать?
Сгоревший клапан необходимо заменить, учитывая при этом определенные условия. Так, если ранее уже производились работы по ремонту головки блока, а именно выполнялась замена направляющих, клапанов, либо притирка имеющихся клапанов, то нужно учитывать, что седла уже просажены. То есть тарелка клапана глубоко утапливается в седло.
Вставляем новый клапан
По этой причине торец стержня клапана выше допустимого подходит к кулачку распределительного вала, что не дает возможности его регулировки (нет зазора). В подобных случаях требуется замена седел клапанов, либо снятие торцевой части стержня клапана, чтобы компенсировать его глубокую посадку в седло. Если эти работы по какой-либо причине невозможны, то выполняется замена головки блока.
В заключение
Для того, чтобы не попадать в ситуации с прогаром клапанов, рекомендуем периодически производить проверку их тепловых зазоров, дополнительно с проверкой компрессии, что может своевременно подсказать о неисправности в клапанах, путем снижения давления в одном или нескольких цилиндрах.
Косвенно о том, что требуется ремонт головки блока подскажет тот факт, что быстро выходят из строя недавно установленные сальники клапанов. Это происходит по причине того, что изношены направляющие или стержня клапанов. Стержень по причине люфта постоянно давит на одну кромку сальника, быстро выводя его из строя. При этом клапана уже не могут полностью садиться в седла и возможен прогар клапана.
Прогар клапанов: что такое и как диагностировать
Прогар клапанов встречается в двигателях любых автомобилей, как бензиновых, так и дизельных. Появление неисправности не зависит от длительности пробега транспортного средства, поэтому с одинаковой частотой случается как на новых автомобилях, так и на автомобилях с пробегом. Прогар клапанов требует скорейшего исправления, так как эксплуатация автомобиля с прогоревшими клапанами приводит к дорогому ремонту всего мотора.
Причины прогара клапанов
Прогар клапана может случиться по разным причинам, однако основной является несвоевременная регулировка теплового зазора. Также к причинам прогара клапана можно отнести:
- выход из строя гидрокомпенсатора
- сильно зажатые клапана
- износ стержней клапана
- работа автомобиля на обедненной смеси.
Последствия прогара клапанов
В первую очередь, прогар клапанов приводит к повышению расхода топлива. При отсутствии устранения проблемы и дальнейшей эксплуатации автомобиля может прогореть седло клапана, что потребует полную замену ГБЦ.
Еще одним последствием прогара клапана является его разрушение, которое способно вывести из строя всю поршневую группу двигателя, так как осколки клапана при попадании в поршневую группу могут оставить на внутренней поверхности ГБЦ и БЦ задиры и дефекты. Эксплуатация автомобиля в таких условиях может привести к полному выходу из строя двигателя.
Признаки прогоревшего клапана
Троение двигателя – один из основных симптомов прогара клапанов. Также снижается мощность двигателя, увеличивается расход топлива. Однако эти признаки могут проявляться и по другим причинам, например, при снижении компрессии цилиндров, неисправной работе свечей зажигания, инверторных форсунок, системы питания двигателя и т.д. Поэтому точная диагностика прогара клапанов требует снятия ГБЦ.
Как определить прогар клапана без снятия ГБЦ
- При невозможности снятия головки блока, в первую очередь необходимо определить какой из цилиндров неисправен. Для этого заведите двигатель автомобиля и на холостых оборотах и снимайте по очереди колпаки свечей зажигания, при этом следите за стабильностью работы мотора. Цилиндр является рабочим при появлении троения, или если мотор начинает глохнуть. Отсутствие заметных изменений после снятия колпачка выявит нерабочий цилиндр. Для наиболее точной диагностики также рекомендуем проверить исправность свечей зажигания.
- Определить прогар клапана после измерения компрессии цилиндров можно также с помощью заливки небольшого количества масла через свечной колодец. После заливки масла повторно измерьте компрессию. Если компрессия после заливки масла повышается, это говорит об образовании масляной пленки, которая выполняет роль уплотнителя, и износе поршневой. Неизменная компрессия говорит о прогаре клапана.
Во-избежание прогара клапанов, рекомендуем уделять внимание своевременной регулировке клапанов. Проводить эту процедуру необходимо каждые 10 тыс.км пробега или по регламенту автопроизводителя.
Качественые клапаны и прокладки клапанных крышек вы можете найти в магазине IXORA. Квалифицированные менеджеры обязательно помогут сделать правильный выбор, ответят на все ваши вопросы. Обращайтесь, это выгодно и удобно.Проводите замену моторного масла в соответствии с техническими требованиями автопроизводителя.
| Производитель | Номер детали | Наименование |
|---|---|---|
| DAEWOO | 96351689 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| CHRYSLER | 04593892AA | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| QUATTRO FRENI | 1618NR | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| FIAT | 9665752480 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| CUMMINS | 5310392 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| DAEWOO | 25183476 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| DELLO | 190004610 | Прокладка EGR |
| GENERAL MOTORS | 96291087 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| DOMINANT | OP58510586 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| HONDA | 18011PGKA02 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| ERA | 555186 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| FORD | 1079561 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| FORD | 1673226 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| FORD | 1807605 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| FORD | 4874490 | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
| FORD | BK2Z9D475A | Клапан рециркуляции выхлопных газов |
* Применяемость деталей конкретно для Вашего автомобиля уточняйте у менеджеров по телефону: 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).
Полезная информация:
Получить профессиональную консультацию при подборе товара и подробную информацию по всем интересующим Вас вопросам можно позвонив по телефону —
Почему прогорают клапаны в двигателе: 6 основных причин
Прогар клапана возникает при неправильном процессе сгорания топливовоздушной смеси в цилиндре, либо же в случае, когда нарушается тепловой зазор. На то, что клапан прогорел, указывают следующие признаки:
- Неравномерный холостой ход, который может проявляться легкой вибрацией, подергиванием или троением.
- Снижается мощность двигателя.
- Изменяется звук работы мотора.
- Повышается расход горючего.
- Усложняется процедура запуска авто.
Если машина оснащена функцией самодиагностики, то на приборной панели высветится сигнал: «Check Engine». Следует найти причину прогара, иначе после замены клапана он очень быстро снова выйдет из строя.
Существует 6 основных причин, из-за которых прогорают клапаны:
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?
- 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.
- 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.
- 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).
- Такт сжатия. Поршень начинает движение вверх, впускные и выпускные клапана закрываются. Смесь сжимается, температура в камере сгорания повышается.
- 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.
- 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
-
;
- нарушение теплового зазора клапанов;
- слишком позднее/раннее зажигание; .
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.