Почему на некоторых двигателях при обрыве ГРМ гнутся клапана и как этого избежать

Почему на некоторых двигателях при обрыве ГРМ гнутся клапана и как этого избежать

Про вероятность загиба клапанов, точнее их стержней, известно многим автомобилистам. Сложнее точно определить, каким моторам угрожает подобное происшествие, как его точно продиагностировать и какими мерами предотвратить.

Ремонт достаточно дорог, а мотор после встречи клапанов с поршнями полностью неработоспособен.

Роль клапанов в моторе

Для обеспечения нормальной работы во всех четырёх тактах автомобильного двигателя цилиндры должны заполняться рабочей смесью, затем герметизироваться, а после выполнения рабочего хода очиститься от продуктов горения.

Все эти процессы выполняются впускными и выпускными клапанами:

• впускной открывается перед тактом всасывания и должен быть закрыт перед сжатием смеси;
• выпускной открыт во время такта выхлопа, через него удаляются отработанные газы;
• моменты открытия и закрытия образуют фазы работы газораспределительного механизма (ГРМ), под этой аббревиатурой ошибочно полагают лишь приводной ремень с системой направляющих и натяжных роликов, однако это лишь привод, на самом деле в ГРМ входят распредвалы, система регулирования фаз, клапаны, толкатели, гидрокомпенсаторы и многое другое;
• привод ГРМ может быть ременным, цепным или шестерёнчатым, чаще всего от неправильной эксплуатации страдает ремень.

Фазы работы ГРМ могут перекрываться, то есть в некоторые моменты открыты оба канала. Связано это с необходимостью улучшения наполнения, использования инерции газов и аэродинамических сил при больших скоростях вращения коленчатого вала.

Почему при обрыве ГРМ на некоторых ДВС гнутся клапана

У старых моторов такой проблемы не было. Низкий КПД не требовал хорошего наполнения цилиндров, а скорости вращения позволяли зарядить рабочий объём через клапаны малого диаметра. К тому же эти автомобили работали на низкооктановых бензинах, что требовало малой степени сжатия.

Места в камере сгорания для размещения тарелки открытого клапана было достаточно даже при нахождении поршня в верхней мёртвой точки (ВМТ).

Усовершенствование силовых агрегатов повлекло ухудшение ситуации в камере сгорания:

• для снижения потерь на впуске диаметр тарелки максимально увеличили;
• поскольку вписать окружности клапанов в цилиндр достаточно сложно, стали применять многоклапанные конструкции, сейчас большинство моторов располагают схемой с двумя парами клапанов;
• рабочий объём одного цилиндра уменьшился, при этом степень сжатия возросла, в камере сгорания стало тесно;
• оптимизация процессов воспламенения и горения при обеспечении детонационной стойкости потребовали строго рассчитанных свойств аэродинамики камеры сгорания, а, следовательно, сделать выборки под открытые клапаны в днище поршня не получается без потерь характеристик мотора.

Типичный современный мотор при сбое синхронизации вращения распредвала и коленвала подвержен опасности встречи клапана с поршнем. Теперь уже ВМТ подразумевает однозначное закрытие каналов впуска и выпуска. Траектория движения клапанной тарелки должна точно отслеживать набегающий поршень, с одной стороны обеспечивая перекрытие фаз, а с другой – исключая механический контакт.

Малейшее смещение фазы при ошибке на пару зубьев ремня, тем более при полной остановке распредвала, ведёт к удару поршнем по клапану с загибанием стержня последнего. И только самые примитивные моторы с отстающими характеристиками продолжают сохранять способность уцелеть при обрыве ремня.

Иногда работники автомобильного тюнинга сознательно идут на ухудшение свойств двигателя, устанавливая поршни с выборками под клапан. Это повышает стойкость мотора к поломкам, но снижает мощность и удельные характеристики.

Как определить, что загнуло клапан

При загибе клапана он не сможет полностью закрыться, направляющая в головке не пропустит дугообразный стержень. Клапан зависает, что ведёт к полной потере компрессии. Даже если это произошло только в одном цилиндре, и двигатель способен работать, возникнут вибрации и перебои, пропадёт мощность.

Для диагностики используется несколько методик:

• замер компрессии;
• исследование цилиндров эндоскопом через свечные отверстия;
• применение дымогенераторов и пневматической опрессовки.

В типовом случае после обрыва ремня загибает все клапаны по линии одного или обоих распредвалов, поскольку двигатель моментально не останавливается. Ремонт заключается в снятии и переборке ГБЦ с заменой деталей. Поршни страдают редко.

Как не допустить обрыва ГРМ

Качественный ремень просто так никогда не рвётся, с запасом выхаживая регламентный срок. Для исключения обрыва принимаются элементарные меры:

Гнет клапана: причины и последствия, на каких двигателях может произойти

Клапаны— одна из важных деталей газораспределительного механизма и при обрыве ремня ГРМ чаще всего подвергается значительной деформаций. И как следствие, обеспечивает дорогостоящий ремонт автовладельцу.

В данной статье описаны принципы работы газораспределительной системы, причины по которым гнёт клапана, последствия обрыва ремня Грм для двигателя, а также описано на каких моторах гнёт или не гнёт клапана при обрыве ремня.

Причины, по которым гнёт клапана

Можно выделить следующие основные причины:

• Состояние ремня грм (трещины, износ зубьев, ремень перетянут или ослаблен)
• Несоблюдение сроков замены ремня (большой пробег автомобиля).
• Попадание инородного тела (следует проверить правильность установки защитной крышки)

Что происходит в двигателе в момент обрыва ремня

На сегодняшний день чаще всего используются двигатели с 8 и 16 кл. Они отвечают за компрессию цилиндров и за выпуск отработанных газов. Они двигаются из-за распределительно вала, который раскручивается и нажимает на клапан.
Рабочий цикл двигателя — это периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя.
Рабочий цикл двигателя происходит за 4 такта или 2 оборота коленчатого вала двигателя. (такие двигатели называются 4х тактные, существуют и 2х тактные, но сейчас в автомобилях не применяются).
Такты:

Клапана в нужный момент открываются и закрываются. Привод осуществляется расположенными на распределительном валу кулачками. При вращении кулачек своей выступающей частью нажимает на клапан, в результате чего он открывается. Кл. пружина закрывает его.

Кулачек— составная часть газораспределительного вала (водители называют его распредвал). Распредвал имеет опорные шейки и кулачки. Крутящий момент от коленчатого вала на распредвал передаётся цепью или ремнём грм.

Если при работающем двигателе обрывается приводной ремень, то распредвал перестаёт быть связанным с коленчатым валом. И он может остановиться произвольно в таком положении, при котором какой-нибудь из клапанов будет полностью открыт. В этом случае поршень при движении вверх может столкнуться с клапаном, который в этом случае гнётся. И как следствие, двигателю грозит серьёзный ремонт. Предстоит разбор мотора, необходимо заменить клапана, а в некоторых случаях может пострадать и «Голова» блока, причём так, что потребуется полная её замена.

На каких машинах гнёт клапана

На большинстве автомобиле при обрыве ремня грм возникает проблема загиба клапанов. Неважно даже работает ли мотор на холостых оборотах или идёт по трассе. Все равно из они могут погнуться. Важно именно насколько провернуло шестерёнку при обрыве ремня. Загиб может произойти на 8, 16 и 20 кл. моторах, на дизелях и бензиновых двигателях, малолитражках и автомобилях с большим рабочим объёмом. Поэтому очень важно своевременно производить замену ремня газораспределительного механизма. Но обрыв грм не всегда приводит к загибанию.

На каких машинах не гнёт клапана

На некоторых двигателях имеется небольшая защита – проточки, представляющие небольшие выемки. Данные проточки установлены для того, чтобы при высоких оборотах поршень не догнал закрывающийся клапан. Но при разрыве ремня грм они также помогают уменьшить негативные последствия, а в некоторых случаях совсем не гнёт клапана.

Иногда автовладельцы вытачивают их самостоятельно, но это не всегда правильно. Так как наличие данных выемок ведёт к снижению двигателя, увеличению расхода топлива, и содержания окислов азота в отработавших газов. Многие автокомпании сейчас отказались от подобной защиты.

Самым надёжным методом борьбы с загибанием клапанов является своевременная замена ремня

Что делать, чтобы клапана не погнуло при обрыве грм

Для того чтобы клапана не загнуло необходимо следить за состоянием ремня ГРМ. Необходимо менять его по срокам, указанным в сервисной книжке (приблизительно 60–70 тыс. км.) . Но также необходимо периодически производить визуальный осмотр ремня, даже если срок замены не подошёл. Довольно часто ремень рвётся сразу после его установки через 1000–2000 км. Это происходит в том случае, если работы по его замене произведены недоброкачественно.

Периодически снимайте кожух и проверяйте ремень. Осматривайте его с внешней стороны, проверьте рёбра ремня и наличие микротрещин. А также он должен быть не сильно зажат. Такие осмотры проводите время от времени. Как только увидите признаки износа на ремне — это значит пришло время его заменить.

Как понять что клапана погнуло

В случае обрыва ремня остаётся небольшой шанс на отсутствие повреждений двигателя. Перед снятием головки блока цилиндров необходимо измерить компрессию в цилиндрах в случае, если коленчатый вал можно провернуть. В случае, если клапана повреждены будет наблюдаться отсутствие компрессии. Всегда необходимо отключить аккумулятор при проведении ремонтных работ на двигателе. Для облегчения вращения коленчатого вала надо снять свечи зажигания для бензинового двигателя или накаливания для дизельного двигателя.

Коленчатый вал можно прокручивать только в нормальном положении (обычно по часовой стрелке).

Стоимость ремонта погнутых клапанов

Ремонт подобного типа обычно обходится автовладельцу достаточно дорого, как минимум 15 тыс. рублей, а в случае повреждения головы сумма может значительно возрасти. При тяжёлых повреждениях может потребоваться даже новая голова, а пересбор не имеет смысла.

Загнутые клапана нельзя выгибать обратно! Некоторые недобросовестные автосервисы говорят, что имеют запчасти для Вашего авто в наличии, но на самом деле выгибают их обратно, что является недопустимым. Обязательно просить после ремонта показать деформированные детали.

Для того чтобы не загнулись клапана на автомобиле необходимо своевременно производить замену ремня грм на автомобилях, а также помнить, что стоимость замены ремня грм составляет 10% от стоимости ремонтных работ при его обрыве.

Загнуло клапана на двигателе: почему и что с этим делать

Зачастую в разговорах автолюбителей мелькают фразы: “попал на ремонт, оборвало ремень, загнуло клапана”. Разумеется, речь в таких случаях идёт о ремне ГРМ. Для того, чтобы понять причины “катастрофы”, рассмотрим в общих чертах взаимодействие шатунно-поршневой группы и механизма газораспределения.

Взаимодействие это строго согласовано, иначе не обеспечить нормальную работу двигателя.

Принцип работы клапанно-поршневой системы

Для примера возьмём такт сжатия. Когда поршень, сжимая горючую смесь, приближается к верхней мёртвой точке, он практически вплотную подходит к камере сгорания (на дизелях – к поверхности головки). Если в этот момент какой-либо из клапанов будет не закрыт, то потеря компрессии будет меньшим злом. Скорее всего, клапан, стержень которого жёстко удерживается коромыслом (или кулачком распредвала) сверху, примет на себя удар поршня.

Клапана загибает в случае столкновения клапана с поршнем

В очень редких случаях заводом-изготовителем предусмотрены углубления в днище поршня, позволяющие избежать столкновения. Из сказанного, надеюсь, понятно, почему гнёт клапана при обрыве ремня ГРМ: распредвал прекращает вращение, часть клапанов остаётся в открытом положении, являясь “удобной мишенью” для движущихся по инерции поршней.

Слаженность работы ГРМ с кривошипно-шатунным механизмом обеспечивается точной установкой шестерен или звёздочек. Для этого на них и на определённых точках двигателя делаются установочные метки.

По виду передачи крутящего момента привод газораспределительного механизма может быть:

• Ременным
• Цепным
• Шестеренчатым

Рассмотрим распространённые их неисправности, которые могут привести к загибанию клапанов.

Устройство привода ГРМ

Поломки ременного привода

• обрыв ремня. Может быть вызван износом, а также излишним натяжением и выработкой натяжного и паразитного роликов;
• проскакивание ремня вследствие срезания зубьев или поломки пружины натяжного ролика(если она предусмотрена конструкцией). Срезанные зубцы не сразу можно обнаружить;
• срезание одной из шпонок шестерен или разбивание шпоночного паза;
• на некоторых двигателях шестерни распредвала имеют коническую посадку, то есть страховкой от проворачивания шестерни служит лишь момент затяжки болта. (Один мастер недотянул такую шестерню. На мой вопрос :-“И что?” был ответ: – “двенадцать из шестнадцати”. Имелись в виду загнутые клапаны, конечно.)

Возможные “болезни” привода цепного

• обрыв цепи. Износ, брак;
• проскакивание цепи. Зачастую связано с неисправностью натяжителя или неправильной его установкой. Ещё случается, что гидронатяжитель не работает как следует из-за недостатка поступающего к нему масла. Такое случается, когда используют некачественное масло и (или) редко его меняют.

Шестеренчатая передача:

Последствия обрыва ремня ГРМ

Некоторых любознательных автомобилистов интересует вопрос: можно ли загнуть клапана стартером? Ответ – легко! Просто не устанавливайте звёздочки или шестерни ” по меткам” – и ключ на старт! Если двигатель запустится, то Вы сразу научитесь распознавать симптомы загнутых клапанов. Хотя, если не сильно “промахнётесь”, то все можно исправить, собрав привод ГРМ по правилам.
Если погнут всего один клапан, работа двигателя будет неровной. Даже если это V-образная “шестёрка” – услышите.
Если после восстановления привода распредвала двигатель работает ровно и развивает прежнюю мощность, то Вам повезло и завод-изготовитель предусмотрительно поставил поршни с достаточными углублениями в днищах. Но, к сожалению, не всегда это возможно. В первую очередь при проектировании мотора конструктор добивается сочетания многих, казалось бы, противоречивых, качеств своего “детища”. Допустим, таких, как экономичность и мощность. Это может в какой-то мере служить оправданием того, что на 16-ти клапанных моторах зачастую гнёт клапана при обрыве ремня ГРМ.

Особенно остро такие проблемы стоят перед создателями дизельных двигателей, в которых сжатие и необходимое завихрение топливной смеси задают мощностные характеристики. Поэтому камера сгорания выполняется в днище поршня и имеет зачастую прихотливую форму.

На дизельных двигателях клапана гнет чаще, чем на бензиновых

Тем не менее, за этим стоит точный расчёт и моделирование вихревых потоков на компьютере. Такие камеры называются неразделёнными и делать углубления для клапанов нецелесообразно с точки зрения качественного распыления и максимально эффективного сгорания топливной смеси. Поршень же почти вплотную приближается к головке блока. Поэтому пока неизвестно достоверно, есть ли дизели, на которых “не гнёт клапана”. Хотя, возможно, человеческий гений справился и с этой бедой.

Ремонт

Загнутые клапана двигателя авто

Ни в коем случае не пытайтесь каким-либо образом восстанавливать погнутые клапаны!
Замена, и только замена!

Если Вы выправите клапан “на глазок”, то рискуете нажить себе ещё неприятностей. Восстановленный кустарным способом клапан вряд ли будет соосен с направляющей втулкой и плотно прижмётся к седлу. А если захотите “чуть-чуть” подровнять стержень, то он будет работать как насос, выкачивая масло в камеру сгорания – никакой колпачок не удержит.
Благоразумнее всего будет как можно тщательнее произвести дефектовку других деталей. Ведь ударом может повредить направляющие втулки, сёдла клапанов. Известны случаи, когда загибало шатуны. Поломка коромысел тоже не редкость.

Модели ВАЗовских двигателей, клапана которых не “боятся” обрыва ремня ГРМ :

ВАЗ 2111 1,5л; ВАЗ 21083 1,5л; ВАЗ 11183 1,6л (8ми клапанный); ВАЗ 2114 1,5л и 1,6л( оба 8ми клапанные)

Известно, что старые 8-ми клапанные “опелевские” двигатели (такие, как на DAEWOO Nexia и Chevrolet Lanos), тоже спокойно переносят эту неприятность.

Как правило, если у человека на любимом авто погнуло хотя бы один клапан, пусть даже однажды, такой человек уже начинает понимать, что даже “железки” не имеют железного терпения и постарается стать хорошим хозяином своего “коня”. Клапана нуждаются в регулярном внимании.

В заключение, нелишним будет добавить – следите за своим авто, не сомневайтесь, есть ли повод “заглянуть под капот”.

Источник https://avtotachki.com/pochemu-na-nekotoryh-dvigatelyah-pri-obryve-grm-gnutsya-klapana-i-kak-etogo-izbezhat/

Источник https://grmexpert.ru/o-grm/gnet-klapana-prichiny-i-posledstviya-na-kakih-dvigatelyah-mozhet-proizojti/

Источник https://mytopgear.ru/interesting/engine/zagnulo-klapana-na-dvigatele-pochemu-i-chto-s-etim-delat/