Если зажаты клапана как будет работать двигатель

причины, симптомы прогара клапана, замена, регулировка, ремонт гбц

Конструкция газораспределительной системы большинства двигателей внутреннего сгорания включает в себя систему клапанов. Она регулирует своевременное поступление воздуха или горючей смеси в камеру сгорания и выпуск отработанных газов. Сам клапан постоянно работает в агрессивных условиях под воздействием высоких давлений и температур, которые разрушают корпус детали, приводя к поломке двигателя. Существуют определенные причины и условия, при которых прогорание клапанов происходит значительно быстрее от расчетного периода эксплуатации.

Причины высокотемпературных повреждений

Специалисты выделяют разные факторы, оказывающие непосредственное влияние на целостность деталей. Наиболее популярными среди них являются:

Чрезвычайно высокие температуры. Автопроизводители рассчитывают характеристики узла таким образом, чтобы он функционировал основную часть времени при 600-650С. В том случае, когда имеются неисправности теплоотвода, излишний перегрев чреват разрушениями.
Заводской брак. Хотя все детали, покидающие заводской конвейер, проходят жесткий контроль, но невысокий риск выхода брака остается. Его удастся определить самостоятельно по неоднородности металла, микротрещинам, дефектам сварочных швов и пр.
Низкокачественное топливо. Работа с обедненной топливной смесью может быть виной, почему прогорают клапана. Недостаток топлива в смеси губит температурными скачками.
Наличие подключенного газового оборудования. Моторы, использующие в качестве альтернативного топлива газ, характеризуются значительными нагрузками на газораспределительные системы. В зоне риска силовые установки с бедной подачей газа. Рекомендуем осуществлять калибровку не реже 12-14 тыс. км пробега.

Читайте также: Как поменять маслосъемные колпачки

Также причина прогара клапанов может скрываться в износе других деталей газораспределительной системы. Важно поддерживать работоспособное состояние всех узлов.

Анализ проводившихся недавно исследований показал, что каждый пятый клапан, выходящий из строя, оказался в таком состоянии вследствие несоблюдения технологии производства на заводе. Выпуском данных деталей занимается много смежных предприятий, поэтому контролировать качество у всей продукции не удается в полной мере. Недостатки проявляются, кроме прочего, еще на начальных операциях, например, при ковке заготовок.

Слабое охлаждение ДВС играет негативную роль в работе узла. Повышение рабочей температуры происходит нередко по вине водяной помпы. Отрицательный фактор проявляется при выходе из строя термостата либо засорения полостей, каналов внутри радиатора. Банальная нехватка антифриза также ускорит возникновение поломок, поэтому важно контролировать его объем через расширительный бачок.

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.

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.

Клапан вытаскивают, вставляют новый, и проверяют направляющую втулки пошатыванием. При биении до 1 мм направляющую не заменяют.

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.

5. Притирание клапана. Седло первоначально обрабатывают специальной шарошкой, после чего на край клапана наносят притирочный порошок, вставляют в головку, зажимают второй конец в патрон дрели, и, подтягивая его вверх-вниз, обеспечивают клапану герметичное прилегание к седлу. Операцию желательно провести для всех клапанов.

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.

Что собой представляет прогар

Разрушение металла под воздействием высоких температур характерно как для дизельных, так и для бензиновых моторов. Даже с учетом того, что большинство важных деталей газораспределительного механизма изготовлено из особых высокопрочных марок стали, при определенных условиях происходит их разрушение.

Фактического горения металла не осуществляется в классическом виде. Происходит разрушение деталей с разных сторон.

Важно знать, что определить прогоревший клапан удастся по образовавшимся трещинам на кромках или по явным проплавлениям в рабочей поверхности.

Из-за того, что на каких-то пятаках образуются дефекты, исчезает герметичность сопрягания седла и тарелки. В результате это вытекает в проблемы двигателя, и может проявиться в серьезной поломке ДВС.

Что делать если прогорел клапан?

В случае прогоревших клапанов ремонт заключается не только в их замене, но и в выяснении причины прогара. Поэтому следует проверить системы зажигания и охлаждения.

Если вы заменили и притерли один клапан, не пожалейте времени и притрите остальные.

Заменить клапан можно не только на СТО, но и в гараже, если вы знакомы с основами ремонта.

Таким образом, клапан – важная деталь мотора, поэтому чтобы обезопасить себя от ремонта лучше проводить регламентные работы вовремя.

Проблемы с двигателем | HowStuffWorks

Итак, вы выходите однажды утром, и ваш двигатель включится, но не запустится. Что может быть не так? Теперь, когда вы знаете, как работает двигатель, вы можете понять основные вещи, которые могут помешать его работе.

Могут возникнуть три фундаментальные вещи: плохая топливная смесь, недостаточная компрессия или отсутствие искры. Помимо этого, тысячи мелких вещей могут создавать проблемы, но это «большая тройка».«Основываясь на простом движке, который мы обсуждали, вот краткое изложение того, как эти проблемы влияют на ваш движок:

Неправильная топливная смесь может происходить несколькими способами:

У вас нет газа, поэтому двигатель получает воздух, но нет топлива.
Воздухозаборник может быть забит, поэтому есть топливо, но недостаточно воздуха.
Топливная система может подавать слишком много или слишком мало топлива в смесь, что означает, что сгорание не происходит должным образом.
В топливе может быть примесь (например, вода в бензобаке), которая препятствует сгоранию топлива.

Отсутствие сжатия: Если заряд воздуха и топлива не может быть сжат должным образом, процесс сгорания не будет работать так, как должен. Отсутствие сжатия может возникнуть по следующим причинам:

Ваши поршневые кольца изношены (что позволяет смеси воздуха и топлива просачиваться через поршень во время сжатия).
Впускной или выпускной клапаны не герметизированы должным образом, что снова приводит к утечке во время сжатия.
В цилиндре есть отверстие.

Наиболее распространенное «отверстие» в цилиндре возникает, когда верх цилиндра (удерживающий клапаны и свечу зажигания и также известный как головка цилиндра ) присоединяется к самому цилиндру. Как правило, цилиндр и болт головки цилиндров вместе с тонкой прокладкой вдавливаются между ними для обеспечения хорошего уплотнения. Если прокладка выходит из строя, между цилиндром и головкой цилиндра образуются небольшие отверстия, и эти отверстия вызывают утечки.

Отсутствие искры: Искра может отсутствовать или быть слабой по нескольким причинам:

Если ваша свеча зажигания или провод, ведущий к ней, изношены, искра будет слабой.
Если провод обрезан или отсутствует, или если система, которая отправляет искру по проводу, не работает должным образом, искры не будет.
Если искра возникает либо слишком рано, либо слишком поздно в цикле (то есть, если момент зажигания выключен), топливо не будет зажигаться в нужный момент.

Многие другие вещи могут пойти не так. Например:

Если аккумулятор разряжен, вы не можете перевернуть двигатель, чтобы запустить его.
Если подшипники, которые позволяют коленчатому валу свободно вращаться, изношены, коленчатый вал не может вращаться, поэтому двигатель не может работать.
Если клапаны не открываются и не закрываются в нужное время или вообще, воздух не может попасть, а выхлоп не может выйти, поэтому двигатель не может работать.
Если у вас кончится масло, поршень не сможет свободно двигаться вверх и вниз в цилиндре, и двигатель закроется.

В правильно работающем двигателе все эти факторы работают нормально. Совершенство не требуется для запуска двигателя, но вы, вероятно, заметите, когда дела не идеальны.

Как видите, двигатель имеет несколько систем, которые помогают ему преобразовывать топливо в движение. Мы рассмотрим различные подсистемы, используемые в движках, в следующих нескольких разделах.

Клапаны в двигателе - как они работают

Газы поступают в камеру сгорания и выходят из нее через проходы в головке блока цилиндров, называемые порта , Этот поток газов контролируется клапанами. Есть два комплекта клапанов - один для управления впуском и один для выпуска. Клапаны должны создавать минимальное препятствие потоку газов, когда они открыты, и создавать газонепроницаемое уплотнение, когда они закрыты.

На такте впуска впускной клапан будет открыт, и смесь воздуха и топлива может войти.Затем клапан закроется, так что смесь можно сжать и сжечь, затем выпускной клапан открывается на такте выпуска, так что сгоревшая смесь может быть вытеснена движением поршня вверх.

Клапаны управляются распределительным валом, который в нужное время открывает каждый клапан - либо напрямую, либо через рычажный механизм. Клапаны должны быть синхронизированы с поршнем, чтобы они открывались и закрывались в нужный момент при ходе поршня. ремень ГРМ (Cambelt по-британски) или ГРМ проходит между коленчатым валом и распределительным валом, связывая их вместе, синхронизируя их.

Клапан в сборе

Ранние двигатели экспериментировали со всеми видами конструкций клапанов, но в течение примерно ста лет автомобильные двигатели использовали одну и ту же конструкцию: тарельчатый клапан.

Каждый клапан находится в круглом отверстии, образованном в крыше камеры сгорания. В закрытом состоянии между клапаном и поверхностью, на которую он давит, будет плотное уплотнение, известное как седло клапана , Клапан держится закрытым пружина клапана который толкает против диска, прикрепленного к штоку клапана, называемого фиксатор ,

Давление вытесняющих выхлопных газов сильнее, чем вакуум, втягивающий воздух и топливо. Легче продувать газы давлением, чем всасывать их в вакууме. Вы можете попробовать это самостоятельно, дыша через трубочку для питья, заполнение легких занимает больше времени, чем опорожнение. Это означает, что выхлопные газы перемещаются легче, и поэтому впускные клапаны больше (или более многочисленны), чем впускные клапаны, чтобы обеспечить большую площадь для впускного потока.

клапан

Сам клапан состоит из круглой головки, соединенной с длинным штоком.Шток проходит в направляющей клапана и гарантирует, что клапан может двигаться только вверх и вниз, а не шевелиться из стороны в сторону.

Клапан состоит из двух частей и затем сварен вместе. Головка обычно изготавливается из нержавеющей стали, а стержень из высокоуглеродистой стали. Клапаны в основном изготавливаются из закаленной стали или более экзотических материалов, таких как титан, в высокоэффективных двигателях.

Когда клапан закрыт, он соприкасается с поверхностью по периметру порта клапана.Эта поверхность, на которой сидит клапан, называется седло клапана , Седло должно быть гладким, поскольку оно обеспечивает уплотняющую поверхность, а максимальный контакт между клапаном и седлом гарантирует, что головка цилиндра способна поглощать тепло от клапана. С чугунной головкой седло клапана будет обработано непосредственно в головке, тогда как для более мягких алюминиевых головок, которые не могут противостоять коррозии выхлопных газов, седло клапана будет сделано из более прочного металла и запрессовано в головку.

Впускной и выпускной клапаны нагреваются во время работы.Это тепло должно рассеиваться, и это тепло в основном передается через поверхность клапана, через седло клапана и в головку цилиндров, где оно уносится протекающей охлаждающей жидкостью. Тепло также проникает вверх по штоку и через направляющие клапана в головку. Некоторые рабочие стержни клапанов заполнены натрием, который плавится и разбрызгивается внутри штока для улучшения теплопередачи.

[Диаграмма теплового потока в клапанах]

Выпускные клапаны имеют более прочный срок службы, чем впускные клапаны, они подвергаются воздействию более высоких температур, поскольку горячие выхлопные газы текут вокруг и позади них.Они проводят свою трудовую жизнь в тесном контакте с горячими, агрессивными выхлопными газами и поэтому изготовлены из сверхпрочных, жаростойких и коррозионных материалов.

Направляющие клапанов

Клапаны проходят через отверстие в порту, это отверстие будет футеровано трубкой точного фрезерования, называемой направляющая клапана , Направляющая клапана установлена очень близко вокруг стержня клапана, чтобы предотвратить любое боковое движение или покачивание. Плотная посадка означает, что поверхность клапана находится в идеальном положении с седлом клапана.

Этот малый зазор предотвращает утечку масла в отверстие, а также помогает остановить подачу сжатых газов через шток клапана в головку цилиндров.

Направляющие клапанов дополнительно закрыты уплотнение штока клапана Это, в основном, уплотнительное кольцо, которое уплотняет шток клапана, предотвращая попадание избыточного количества масла и газов через направляющую клапана в порт. Некоторое количество масла желательно в направляющей клапана, чтобы предотвратить износ и обеспечить бесперебойную работу.

Пружина клапана

Каждый клапан удерживается закрытым пружина клапана ,Пружина удерживает клапан закрытым, а также удерживает узел клапана в контакте с распределительным валом или коромысла, когда клапан открыт. Чтобы открыть клапан, шток клапана должен давить на натяжение пружины. Сила пружины клапана имеет большое значение.

[Иллюстрация поплавка клапана]

Слишком сильный, и мы тратим силы на открытие и закрытие клапанов, а также увеличиваем износ клапанного механизма. Но если пружина слишком слаба, она не сможет закрыть клапан достаточно быстро на высоких скоростях, клапан будет не в контакте с распределительным валом в состоянии, известном как поплавковый клапан которого мы хотим избежать во все времена.

Пружина клапана располагается вокруг штока клапана и толкается вверх по круглой пластине, называемой фиксатор клапана который заблокирован вокруг штока клапана.

Фиксатор фиксируется на штоке с помощью двух клапанные держатели (также известный как клапаны, цанги или замки). Держатели клапанов имеют коническую форму и вставляются в пазы на штоке клапана, предотвращая скольжение держателя вверх по штоку.

Клапанные подъемники

Клапанные клапаны также называется клапанных подъемников или толкателей цилиндрические проставки, которые находятся между верхней частью штока клапана и кулачком или кулисой.О них мы подробно поговорим в статье о распределительном валу.

распределительный вал

Функция клапанов очень тесно связана с функцией распределительного вала, и оба действуют вместе, причем распределительный вал управляет открытием и закрытием клапанов. Прочитайте статью о распределительном валу для полной картины клапанного механизма.

Неисправности клапана

Поврежденные клапаны вызовут плохое сжатие и серьезные проблемы с двигателем.Результат отказа клапана в одном цилиндре будет находиться где-то в масштабе между неработающим двигателем и плохой работой - в зависимости от количества цилиндров в двигателе.

Отказ клапана почти всегда приводит к потере сжатия в поврежденных цилиндрах из-за отказа клапана запечатать камеру.

Сгоревшие клапаны

А сгоревший клапан происходит, когда часть поверхности клапана повреждена в результате нагрева или коррозии.Если клапан не сидит идеально, из-за изгиба или небольшой трещины, то выхлопные газы могут просочиться через небольшую область в клапане. Концентрация газов в этой области будет стремиться попасть в головку клапана, вызывая дальнейший износ. Сгоревший клапан вызовет плохое уплотнение вокруг клапана, что приведет к потере сжатия в цилиндре.

Гнутый клапан

Клапаны находятся в постоянном движении с поршнями, синхронизированными с помощью ремня ГРМ или цепи.Если ремень ГРМ защелкивается или прыгает, то мощный поршень может коснуться клапана, и это приведет к изогнутый клапан , Двигатель, в котором поршень и клапан могут перекрываться, известен как интерференционная конструкция - большинство современных двигателей дизайн помех , невмешательный двигатель имеет зазор между поршнем и клапаном, даже когда клапан полностью открыт и поршень находится на вершине своего хода.

После того, как клапан согнут, он не сможет правильно сесть, что приведет к плохому сжатию.В зависимости от силы контакта между поршнем и клапаном, может быть нанесено дополнительное повреждение направляющей клапана.

Двигатель - как клапаны открываются и закрываются

клапан который позволяет смесь в цилиндр впускной клапан; тот, через который выходят отработавшие газы, является выпускным клапаном. Они предназначены для открытия и закрытия в точные моменты времени, чтобы позволить двигатель эффективно бегать на всех скоростях.

Операция контролируется грушевидными лепестками, называемыми кулачками, на вращающемся валу, распределительный вал движимый цепью, ремнем или набором шестерни из коленчатый вал ,

Где распределительный вал установлен в блокировка двигателя , маленькие металлические цилиндры толкатели сидеть в каналах над каждым кулачком, и из толкателей металлический толкатель выдвигается в крышка цилиндра ,Вершина каждого толчка встречает коромысло который опирается на шток клапана, который удерживается в поднятом (закрытом) положении сильной спиральной пружиной пружина клапана ,

Когда толкатель поднимается на кулачке, он поворачивает рычаг качания, который толкает клапан вниз (открывается) к давление своей весны. Как кулачок вращается дальше, пружина клапана действует, чтобы закрыть клапан. Это называется системой верхних клапанов (OHV).

Некоторые двигатели не иметь толкателей; клапаны управляются более непосредственно с помощью одинарных или двойных распределительных валов в самой головке блока цилиндров системы кулачка верхнего расположения.

Поскольку между распределительным валом и клапаном имеется меньше движущихся частей, метод верхних кулачков (OHC) более эффективен и вырабатывает большую мощность для двигателя с заданной мощностью, чем двигатель с толкателями, поскольку он может работать на более высоких скоростях. В любой из этих систем должен быть некоторый свободный ход рабочего механизма, чтобы клапан мог полностью закрыться, когда детали расширились за счет нагрева.

Предварительно установленный щуп зазор важно между шток клапана и коромысла или кулачка для расширения.Зазоры в толкателе сильно различаются на разных автомобилях, и неправильная регулировка может иметь серьезные последствия.

Если зазор слишком велик, клапаны открываются поздно и закрываются рано, что снижает мощность и увеличивает шум двигателя.

Слишком маленький зазор препятствует правильному закрытию клапанов с последующей потерей компрессия ,

Некоторые двигатели имеют саморегулирующиеся толкатели, которые гидравлически управляются давлением масла в двигателе.

Система верхних клапанов (OHV), управляемая толкателями, имеет коленчатый вал рядом с коленчатым валом в блоке цилиндров и параллельно ему.

По мере вращения коленчатого вала каждый клапан открывается с помощью толкателя, толкателя и коромысла. Клапан закрыт давлением пружины.

Цепь привода распределительного вала звездочка имеет в два раза больше зубьев, чем звездочка коленвала, так что распределительный вал вращается с половинной частотой вращения двигателя.

Двигателю с верхними кулачками (OHC) требуется меньше деталей для работы клапанов. Кулачки действуют непосредственно на ковшовые толкатели или на короткие рычаги - известные как пальцы - которые, в свою очередь, действуют непосредственно на стержни клапана.

Система обходится без дополнительного веса и механической сложности толкателей и коромысел.

Длинная цепь часто используется для привода распределительного вала от звездочки на коленчатом валу, но такая длинная цепь имеет тенденцию к «кнуту». В некоторых конструкциях эта проблема решается путем установки промежуточных звездочек и двух более коротких приводных цепей, которые находятся под напряжением.