Почему прогорают клапана?

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?

1. 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.
2. 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.

1. 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).
2. Такт сжатия. Поршень начинает движение вверх, впускные и выпускные клапана закрываются. Смесь сжимается, температура в камере сгорания повышается.
3. 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.
4. 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.

Как самому определить, что прогорел клапан ГРМ

Прогар клапана является распространенной проблемой бензиновых и дизельных моторов. Данная неисправность возникает как на относительно «свежих» двигателях, так и на силовых агрегатах с внушительным 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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему двигатель может вибрировать на холостом ходу. Из этой статьи вы узнаете об основных причинах вибраций мотора на холостых, а также о том, как самостоятельно определить причину сильных вибраций двигателя и сделать диагностику своими руками.

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);

Последствия езды с прогоревшим клапаном бывают разные, начиная от повышенного расхода топлива и заканчивая выгоранием седла клапана. В отдельных случаях прогоревшее седло клапана приводит к необходимости ремонта седла или даже полной замены головки блока цилиндров.

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.

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;

Рекомендуем также прочитать статью о том, как определить состояние свечи зажигания по внешнему виду. Из этой статьи вы узнаете о том, как проверить свечи зажигания своими руками.

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 клапана ГРМ;
• неисправности ЦПГ;

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.

1. Простейшим способом определения прогара клапана после того, как вы измерили компрессию в цилиндрах, является заливка нескольких «кубиков» моторного масла через свечной колодец. Затем компрессию нужно измерить повторно. Поднятие компрессии в цилиндре после заливки масла укажет на то, что образовалась масляная пленка, играющая роль «уплотнителя». Такое явление характерно в случае износа поршневой. Если показатель компрессии не изменился, значит, имеет место прогар клапана, так как масло в цилиндре в этом случае никак не повлияет на компрессию.
2. Также для определения прогара клапанов следует осмотреть свечу зажигания на проблемном цилиндре. Явный признак прогара клапана является тем, что свеча зажигания окажется полностью сухой, то есть не имеет характерного масляного налета. Также из сапуна двигателя может выходить дым или воздух. Интенсивность появления дыма напрямую зависит от степени износа ЦПГ.

Что касается поломок, которые связаны с поршневой, свеча в таком случае покрыта маслом, из сапуна можно наблюдать появление сизого дыма. Отметим, что масло на свече является косвенным признаком. Даже если свеча зажигания сухая или покрыта небольшим нагаром, но из сапуна идет дым, тогда указанный признак свидетельствует о проблемах с поршнем или поршневыми кольцами. На новых моторах с небольшим пробегом высока вероятность того, что поршневые кольца залегли.

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.

Подведем итоги

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.

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.

Прогар клапана признаки и причины

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.

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.

Источник https://avtocity365.ru/ustrojstvo-i-ekspluatatsiya-avtomobilya/pochemu-progorayut-klapana/

Источник http://krutimotor.ru/progar-klapana/

Источник https://autozona54.ru/statyi/polezno-znat/progar-klapana-priznaki-i-prichiny.php