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.

Регулировка клапанов: что это, зачем нужно, и что будет, если ее не делать

Если вы становились свидетелем сцены, когда опытный автомобилист деловито открывал капот машины (вашей или своей), некоторое время вслушивался в звук работающего мотора, а потом многозначительно произносил фразу «клапаны надо отрегулировать», но при этом для вас его слова были не понятнее звука двигателя, который он слушал, то сегодня мы попробуем этот пробел восполнить. Что такое регулировка клапанов, зачем она нужна, когда ее нужно делать, и что будет, если ее не делать совсем? И почему на многих машинах регулировка клапанов вообще не нужна? Давайте разберемся.

Р абота обычного поршневого двигателя предполагает подачу в цилиндры топливовоздушной смеси и отвод из них отработавших газов. Обе функции выполняют клапаны – соответственно, впускные и выпускные, попеременно открываясь в нужное время для наполнения и опорожнения цилиндра. Управляет их работой распределительный вал, имеющий специальные кулачки, которые воздействуют на верхнюю часть клапана, открывая его в цилиндр. Конструкций приводного механизма существует несколько – распредвал может воздействовать на клапаны почти непосредственно, надавливая кулачком на толкатели, или, к примеру, через специальные коромысла, толкая один их конец, в то время как другой давит на клапан. Но в любом из случаев в конструкции есть интересующая нас особенность: тепловой зазор между кулачком распредвала и деталью клапанного механизма, которая открывает клапан. Ведь рабочая температура деталей двигателя, особенно клапанного механизма и собственно клапанов, очень высока, а при нагревании металл имеет свойство расширяться, что приводит, в частности, к удлинению клапана. Именно для компенсации этого расширения нужен тепловой зазор, а регулировка этого зазора и называется «регулировкой клапанов»

Да, с логической точки зрения формулировка «регулировка клапанов» не совсем верна. Клапан при нормальных условиях, когда на него не давит кулачок распредвала, закрыт: тарелка клапана плотно прижата пружиной к седлу в головке блока цилиндров, а должная герметичность обеспечивается фасками на обоих элементах. Соответственно, никакая регулировка клапану здесь не требуется – а вот тепловой зазор должен быть правильным. То есть, более корректно говорить не «регулировка клапанов», а «регулировка теплового зазора привода клапанов».

Если представить себе комбинацию «клапан – толкатель – распредвал» без теплового зазора – то есть, плотно прилегающими друг к другу при неработающем двигателе, то несложно понять, что при выходе на рабочую температуру на удлинившийся клапан, «вытягиваемый пружиной из цилиндра» в сторону распредвала, из-за температурного расширения начнет постоянно давить этот самый распредвал, приводя к небольшому сжатию пружины и неплотному закрытию клапана. То есть, при достижении рабочей температуры клапан фактически перестанет полноценно выполнять одну из своих функций: плотно закрываться для герметизации камеры сгорания и ее изоляции от впускного или выпускного тракта.

Второй вариант – увеличение теплового зазора: например, из-за износа поверхностей кулачков распредвала и элементов привода клапанов. В этом случае даже после достижения двигателем рабочей температуры между распредвалом и клапанным механизмом будет оставаться зазор, а касаться они будут ударно и только в момент воздействия кулачка. Это уже пагубно влияет на ресурс клапанного механизма, но есть и другие последствия: клапан будет открываться чуть позже и не полностью – а значит, ухудшится наполняемость цилиндра топливовоздушной смесью.

Если не регулировать клапаны своевременно, это приведет к изменению теплового зазора. При этом и увеличение, и уменьшение теплового зазора, как мы уже поняли, негативно влияет на ресурс и работу двигателя. Уменьшение зазора означает неполное закрытие клапанов, которое приводит к ряду последствий. Негерметичность камеры сгорания из-за приоткрытого клапана приводит к падению компрессии и прорыву раскаленных газов во впускной или выпускной тракт (в зависимости от того, впускной или выпускной клапан приоткрыт).

Кроме того, стоит отметить значительно увеличивающуюся тепловую нагрузку на клапаны. Ведь плотный контакт закрытого клапана с седлом – это одно из важных условий его охлаждения, а если клапан неплотно прилегает к седлу, охлаждение ощутимо ухудшается. Особенно это касается выпускных клапанов: впускные дополнительно охлаждаются поступающей в цилиндры топливовоздушной смесью, а вот выпускные обеспечивают выход отработавших газов крайне высокой температуры, и для них охлаждение в зоне контакта с седлом имеет критическую важность. В крайнем случае плохое охлаждение клапана из-за малого теплового зазора может привести к его перегреву и разрушению – так называемому прогару. Кроме того, прорыв горящей топливовоздушной смеси в выпускной тракт повышает нагрузку на катализатор (а при его разрушении абразивная пыль может повредить и цилиндры).

Последствия увеличения теплового зазора несколько иные. Как было сказано выше, оно приводит к ударному воздействию распредвала на клапанный механизм, что негативно сказывается на его ресурсе, а также к несвоевременному и неполному открытию клапана. Ухудшение наполнения цилиндра топливовоздушной смесью при этом означает нарушение фаз газораспределения и снижение отдачи мотора: то есть, он будет хуже тянуть.

В целом величина теплового зазора, разумеется, очень невелика, это десятые доли миллиметра – примерно 0,1-0,4 мм. При этом ее обычно определяют с помощью набора щупов с шагом в 0,05 мм и менее – то есть, соблюдается точность до сотых. Стоит отметить, что тепловой зазор для впускных и выпускных клапанов различается: как мы уже знаем, выпускные клапаны нагреваются сильнее – а следовательно, сильнее увеличиваются в размерах и требуют большего теплового зазора.

На практике знать конкретные значения теплового зазора нужно только для регулировки – то есть, если вы не занимаетесь ей самостоятельно, эти цифры вам не слишком пригодятся.

Периодичность регулировки клапанов, если она предусмотрена конструкцией мотора, указывается в руководстве по эксплуатации автомобиля. В целом эта процедура выполняется не так часто – обычно это каждые 50-80 тысяч километров. Однако и более частая проверка не повредит – особенно если машина оснащена газобаллонным оборудованием, так как газовое топливо повышает тепловую нагрузку на мотор.

Ну а если автомобиль приобретен не новым, и его пробег уже немаленький, то регулировка теплового зазора точно не будет лишней – нужно лишь выяснить, предусмотрена ли она конструкцией.

Существует несколько конструктивных вариантов регулировки теплового зазора. К примеру, один из вариантов – это подбор шайб нужной толщины, которые вставляются между толкателем клапана и кулачком распредвала. Для регулировки зазора он сначала замеряется с имеющейся шайбой, а потом шайба при необходимости заменяется на другую, большей или меньшей толщины. Альтернативный вариант при схожей конструкции – подборка не регулировочных шайб нужной толщины, а самих толкателей с необходимыми параметрами.

Такой метод регулировки мы наглядно показывали в отдельном материале на примере Renault Logan.

Неоднократное уточнение о том, что регулировка клапанов должна быть предусмотрена конструкцией мотора, весьма важно: ведь многие двигатели этой процедуры не требуют. Зависит это от того, оснащен ли мотор гидрокомпенсаторами: это устройства, предназначенные для автоматической регулировки теплового зазора. Они работают за счет масла, поступающего в них из двигателя (поэтому, собственно, и называются « гидро компенсаторами») и полностью исключают необходимость периодической ручной регулировки клапанов. Сами они, конечно же, тоже не вечны – о необходимости их проверки и замены говорит все тот же цокающий стук, не исчезающий вскоре после запуска, а порой даже после прогрева двигателя. Однако главное, что нужно знать в контексте этого материала – это то, что моторам, оснащенным гидрокомпенсаторами, регулировка клапанов не нужна.

Почему прогорают клапана

Клапана ГРМ располагаются непосредственно в камере сгорания и рассчитаны на высокотемпературные нагрузки. Однако при нарушении нормального режима работы ДВС со временем разрушается даже термостойкий материал, из которого они изготовлены. Как быстро прогорают клапана – зависит от характера неполадок. Характерными признаками того, что прогорел клапан в цилиндре, являются неровная работа и затрудненный запуск двигателя, а также потеря мощности. Впрочем, эти же симптомы могут возникнуть и при иных неполадках. Разобраться, что значит «прогорел клапан», почему это произошло и узнать о способах диагностики ГРМ без снятия головки поможет эта статья.

Симптомы прогоревшего клапана

Как понять, что прогорели клапана? Проще всего установить это при визуальном осмотре, но для этого пришлось бы снять ГБЦ, что довольно трудоемко и дорого. Поэтому для начала стоит руководствоваться косвенными признаками. Зная, что происходит, когда прогорает клапан, и как это отражается на работе ДВС, определить поломку можно и без разбора мотора.

Как определить, что прогорел клапан смотрите в таблице, в которой указаны характерные симптомы и основные причины.

Симптом	Причины	Почему это происходит
Детонация («стучат пальцы»)	Октановое число не соответствует рекомендованному производителем. Неверно настроено зажигание	Если бензин низкооктановый или воспламеняется не вовремя, то при сильном сжатии смеси вместо плавного ее сгорания происходит взрыв. Детали камеры сгорания подвергаются ударным нагрузкам, клапана перегреваются и могут трескаться
Увеличенный расход топлива	Неправильная работа ГРМ	Режим работы ГРМ с поврежденным клапаном нарушается, мощность падает, а с ней и КПД движка, что может приводить к повышенному расходу
Ухудшение тяги и динамики	Падение общей мощности двигателя	Прогоревший клапан не дает достичь рабочей компрессии в цилиндре, в результате не создается необходимое усилие для перемещения поршня
Затрудненный запуск	Снижается скорость перемещения поршня	Поршень не способен создать необходимое усилие для вращения коленвала
Тряска и неровная работа на холостом ходу, изменение звука работы мотора	Пропуски зажигания в цилиндре	В норме вспышки в цилиндрах ДВС происходят с ровными промежутками (пол-оборота коленвала для 4-цилиндрового ДВС) и одинаковой силой, поэтому мотор вращается равномерно. Если прогорел клапан, цилиндр не может выполнять свою работу и двигатель подвергается перепадам нагрузок, вызывающим троение и сильные вибрации
Выстрелы в глушитель	Воспламенение ВТС в выпускном коллекторе	В негерметичном цилиндре топливовоздушная смесь не сгорает полностью. В итоге остатки топлива попадают в горячий выхлопной тракт и воспламеняются
Хлопки во впуске	Топливовоздушная смесь возвращается в коллектор и ресивер	Если прогорел и травит клапан на впуске, то при сжатии часть смеси возвращается во впускной ресивер, где и сгорает при подаче искры

Клапан прогорел и уже не может обеспечить герметичность

По симптомам, перечисленным выше, 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.

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. Для проведения ремонта в любом случае придется снимать ГБЦ, а затем менять вышедшие из строя детали.

Стоимость устранения проблемы

Собственноручно заменить клапан на отечественном авто можно с минимальными затратами, потратив около 1000 рублей на сам клапан, новую прокладку ГБЦ, притирочную пасту, антифриз для доливки. Но обычно одним прогоранием все не заканчивается: может потребоваться фрезеровка или замена деформированной из-за перегрева ГБЦ, а также проточка седел клапанов. Пережатый клапан влечет за собой выработку кулачка распредвала.

На СТО менять один клапан берутся неохотно, а полное обслуживание и ремонт ГБЦ стартуют с 5–10 тыс. рублей для ВАЗ – до десятков тысяч для современных иномарок.

После замены прогоревших клапанов и ремонта ГБЦ важно устранить первопричину прогара. Если этого не сделать, то вскоре деталь снова выйдет из строя!

Почему прогорают клапана двигателя?

Из-за чего прогорает клапан в двигателе? Основная причина – нарушение температурного режима в камере сгорания. Вследствие этого деталь подвергается перегреву, металл начинает плавиться, либо наоборот становиться более хрупким, крошится и трескается. Даже небольшой дефект клапана постепенно прогрессирует, из-за чего со временем тот приходит в негодность.

Существует 6 основных причин, почему прогорают клапана на машине:

1. Бедная смесь. Обедненная топливовоздушная смесь горит медленнее нормальной (стехиометрической), часть ее догорает уже на выходе из камеры сгорания, поэтому тепловая нагрузка на выпускной тракт увеличивается. Причины, почему прогорает выпускной клапан, обычно кроются именно в бедной смеси или в следующей неполадке.
2. Неправильные углы опережения зажигания. Чем выше октановое число топлива – тем равномернее и медленнее оно горит, поэтому при повышении ОЧ требуется и увеличение угла опережения зажигания. При позднем зажигании смесь догорает уже в выпускном тракте, перегревая клапана. При раннем бензин воспламеняется преждевременно, возникают ударные нагрузки и перегрев.
3. Отложение нагара. 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. Кроме того, слой мешает клапанам полностью закрываться, в результате происходит прорыв горящей смеси во впускной или выпускной коллектор, усугубляющий перегрев.
4. 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. Если прогорел впускной клапан, причины этого чаще всего кроются именно в пережатии или в отложениях на его поверхности, препятствующих запиранию.
5. Проблемы с системой охлаждения. Если циркуляция охлаждающей жидкости в ГБЦ нарушена или антифриз просто не справляется с отводом тепла, в результате детали головки перегреваются, а клапана и их седла могут прогореть.
6. Некорректная дозировка дизтоплива. На дизелях прогорание клапанов случается из-за все тех же чрезмерных тепловых нагрузок, вызванных неправильной дозировкой горючего. Причиной их может быть неправильная работа ТНВД или топливных форсунок.

Прогорел выпускной клапан

Нагар на клапанах и седлах приводит к прогару

Из вышесказанного можно сделать вывод, какие клапана прогорают чаще – выпускные. Во-первых, они меньше по размеру, а потому быстрее нагреваются. Во-вторых, именно через них удаляются горячие выхлопные газы. Впускные клапана постоянно охлаждаются топливовоздушной смесью или чистым воздухом (на моторах с прямым впрыском) и потому испытывают меньшую температурную нагрузку.

Из-за чего прогорают клапана на бензиновом моторе?

Ответ на вопрос “почему прогорел выпускной клапан на бензиновом моторе?” можно найти предыдущем разделе в пунктах 1–5 (смесь, зажигание, нагар, зазоры и охлаждение). При этом четвертая 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 пережатие клапанов – одна из главных причин, почему прогорает впускной клапан. И касается это не только ВАЗов.

Дело в том, что из-за просадки седел и постепенной самопритирки клапанов, свободно вращающихся вокруг своей оси, они постепенно поднимаются вверх. В результате зазор между толкателем и эксцентриковым кулачком распредвала уменьшается, регулировка сбивается.

Обедненная смесь, вызывающая перегрев выпускного канала – главная причина прогара на бензиновых моторах с «гидриками». А вот неправильное зажигание и перегрев ГБЦ в одинаковой степени распространены на всех моторах, вне зависимости от механизма регулировки клапанов.

Почему горят клапана после установки ГБО?

Главной причиной, почему прогорают клапана на газу, 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 – смесь будет догорать уже в выпускном тракте.

При установке ГБО (особенно метанового) обязательно устанавливайте вариатор УОЗ, чтобы корректировать момент искрообразования при езде на газе! Или установите двухрежимную прошивку «газ-бензин». На авто, изначально идущих с ГБО (как Lada Vesta CNG), такая прошивка установлена с завода, для других моделей подобное ПО создают специалисты по чип-тюнингу.

Второй распространенной причиной, почему от газа прогорают клапана, является работа на обедненной смеси. Бедная смесь хуже воспламеняется, дольше горит и догорает уже в выпускном канале, тем самым подвергая клапан и его седло перегреву.

Любое ГБО нуждается в настройке. На системах 1–3-го поколения важно правильно отрегулировать редуктор, а на 4-м и новее – выставить коррекции впрыска относительно бензина в газовом ЭБУ. Если неправильно отрегулировать систему или осознанно «задушить» ее ради экономии – это чревато прогаром.

Расход газа на современном моторе не может быть 1:1 к бензину. Теплотворная способность у них сравнимая (в пределах 40–45 кДж/г), но плотность у пропан-бутана ниже на 15–25% (500–600 г/л против 700–800 г/л). Поэтому расход газа на нормально обогащенной смеси должен быть больше, чем бензина!

Как и на бензине, распространенными причинами прогорания клапана в двигателе с ГБО, могут быть неправильная регулировка зазоров, закоксовка нагаром и проблемы с охлаждением. Поэтому при дефектовке мотора с прогоревшим клапаном стоит убедиться в отсутствии этих проблем.

На моторах с ручной регулировкой клапанов, работающих на газе, при настройке зазоров стоит делать поправку +0,05 мм. Например, для 8-клапанных двигателей ВАЗ нормальные зазоры впуска – 0,15–0,25 мм, а выпуска – 0,3–0,4 мм, но на газе их стоит сдвинуть к 0,2–0,3 мм для впуска и 0,35–0,45 мм – для выпуска.

Почему прогорают клапана на дизеле?

Причины, почему прогорают клапана на дизеле, отличаются от бензиновых ДВС. Искрового зажигания у них нет, а бедная смесь является признаком нормальной работы, так как воздух всегда должен подаваться с избытком для полного сгорания солярки. Типичными причинами, по которым прогорают клапана на машине с дизельным мотором, являются:

• слишком ранний впрыск топлива в цилиндры;
• 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 (автомата опережения) насоса, управляющего моментом подачи топлива. В современных ДВС с системой Common Rail виновником прогара клапанов могут быть датчики, неверно определяющие момент для впрыска, и изношенные форсунки, льющие горючее сверх нормы.

Причинами, почему прогорают клапана в двигателе автомобиля на дизтопливе, могут быть проблемы с воздушным фильтром и интеркулером (на турбодизеле). Забитый фильтр ограничивает приток воздуха, из-за чего топлива при неизменном объеме подачи становится относительно много. Аналогично действует и перегревающийся (например, из-за загрязнения) интеркулер. Он не может нормально охлаждать воздух, в итоге тот хоть и развивает нужное давление во впуске от расширения при нагреве, но количество кислорода в нем в итоге оказывается недостаточным, так как по массе воздух в дефиците относительно нормы. Оба фактора вызывают переобогащение смеси, которое на дизеле способно привести к прогоранию клапанов.

Как определить прогоревший клапан без снятия ГБЦ

Осмотр клапанов с помощью эндоскопа подключенного к смартфону

Существует два основных способа, как определить прогоревший клапан с высокой точностью, не разбирая мотор:

• измерение компрессии;
• визуальный осмотр эндоскопом.

Чтобы понять, что прогорели клапана можно провести эти операции самостоятельно или обратиться в автомастерскую. Бюджетный эндоскоп, как и компрессометр, обойдется в 500–1000 рублей. Примерно столько же возьмут за диагностику и мастера на СТО. Осмотр эндоскопом, подключаемым к смартфону, планшету или ноутбуку, позволяет хорошо рассмотреть поврежденный клапан, а «компрессометр» покажет падение давления в цилиндре.

Перед тем, как проверить прогоревший клапан, нужно убедиться в отсутствии проблем с зазорами. Они должны быть правильно выставлены, потому что еще целый пережатый клапан, который не может полностью закрыться, ведет себя так же, как и уже прогоревший.

Для замера компрессии, особенно на моторах с электронным дросселем, нужен помощник, потому что в момент тестирования заслонка должна быть полностью открыта. Также ассистент будет запускать стартер.

Как найти неработающий цилиндр

Определить цилиндр с прогоревшим клапаном можно замеряя компрессию или снимая провода/катушки со свечей на работающем моторе. Как проверить прогоревший клапан на бензиновом двигателе по звуку:

Определение цилиндра с прогоревшем клапаном

1. Запустить двигатель, дать ему прогреться и открыть капот.
2. Снять провод или катушку со свечи 1-го цилиндра.
3. Послушать, изменился ли звук работы мотора, усилились ли вибрации.
4. Вернуть провод или катушку на место, снова послушать изменения в работе.
5. Повторить п. 2–4 для остальных цилиндров.

Если цилиндр исправно держит давление, то при его отключении двигатель начинает хуже работать, троить и трястись, а при подключении – работа нормализуется. А вот если клапан прогорел, цилиндр полноценно не участвует в работе, поэтому звук и вибрация мотора после отключения-подключения свечи не меняются.

Для дизеля доступен только вариант с компрессометром ввиду отсутствия свечей зажигания. В цилиндре с дефектным клапаном давление будет примерно на 3 (и более) атм меньше, чем в остальных.

Как определить, в чем проблема

Так как распознать прогоревший клапан с эндоскопом можно наверняка, по возможности лучше выбрать этот вариант. Для осмотра нужно:

Прогоревший клапан на картинке с эндоскопа

1. Подключить «эндоскоп» к ноутбуку или смартфону и вывести картинку на экран.
2. Надеть на камеру насадку-зеркальце (необязательно, если «эндоскоп» с управляемой головкой).
3. Выкрутить свечу и через отверстие поместить «эндоскоп» в цилиндр.
4. Осмотреть клапана на предмет дефектов.
5. Повторить п. 3–4 для каждого цилиндра.

Проверка с компрессометром основана на понимании того, что происходит с давлением, когда прогорает клапан. Для прогретого бензинового ДВС нормальная компрессия составляет 10–15 бар или атмосфер (1–1,5 МПа), в зависимости от степени сжатия. Давление в цилиндре дизеля составляет 20–30 бар или атм. (2–3 МПа), поэтому для его проверки нужен прибор с манометром, имеющим более широкий диапазон измерений.

Как определить, что прогорел клапан, с помощью манометра, указано в инструкции ниже. Если наконечник компрессометра оснащен не резьбой, а резиновым конусом, потребуется помощник.

Порядок проверки прогоревших клапанов компрессометром:

1. Выкрутите из ГБЦ свечи зажигания (на бензиновом моторе), свечи накаливания или форсунки (на дизеле). Чтобы не перепутать их при сборке, пронумеруйте свечные наконечники проводов или катушки.
2. Перекройте подачу топлива, например, отключив топливный насос (можно вынуть предохранитель) или отсоединив магистраль от ТНВД.
3. Вкрутите «компрессометр» в отверстие 1-го цилиндра или плотно прижмите его конусом к отверстию.
4. Попросите помощника покрутить мотор стартером в течение 5 секунд, при этом нажимая педаль газа в пол для нормального наполнения цилиндра воздухом.
5. Зафиксируйте показания манометра, сверьте их с нормальными для вашего двигателя.
6. Обнулите «компрессометр», стравив давление из него.
7. Повторите п. 3–6 для каждого из оставшихся цилиндров.

Бензиновый «компрессометр» с резьбой и конусной насадками

Дизельный «компрессометр» с шкалой измерений до 70 бар

После произведения замеров компрессии сравните показания прибора для каждого из цилиндров. Нормальные значения для разных ДВС указаны выше, разброс по цилиндрам должен находиться в пределах 1 бар или атм. (0,1 МПа). Признаком прогара является существенное (на 3 атм и более) падение давления.

Не всегда виновником низкого давления является прогоревший клапан. Причиной плохой компрессии может быть залегание, износ или поломка колец, чрезмерная выработка стенок цилиндра или повреждения поршня. Понять, что так ведет себя прогоревший клапан можно, впрыснув в цилиндр около 10 мл моторного масла и повторно измерив компрессию. Если она увеличилась – проблема с кольцами или износом цилиндра, если не изменилась – клапан не держит давление из-за прогара.

Масло также не поможет увеличить компрессию, если ее нет из-за прогоревшего или лопнувшего от детонации поршня – симптомы будут те же, что и при прогаре клапана. Проверить целостность поршня без разбора можно эндоскопом или ощупыванием его длинным тонким стержнем через свечной колодец.

Можно ли ездить с прогоревшими клапанами

Для тех, кто по симптомам определил, что у его автомобиля проблемы с клапанами, и интересуется: можно ли ездить, если прогорел клапан? – сразу ответ: крайне нежелательно, это может привести к дополнительным затратам. Если действительно прогорел клапан, последствия могут быть плачевными для мотора:

• кусочки разрушающегося клапана повреждают поршень и ГБЦ, обдирают стенки цилиндра, ломают кольца;
• при прогаре впускного клапана топливовоздушная смесь, прорывающаяся во впускной ресивер, может вспыхнуть там и порвать его (особо актуально для пластиковых ресиверов);
• горящая смесь, прорываясь через негерметичный клапан, приводит к перегреву коллектора, приемной трубы, прокладки, приводя к прогоранию деталей выхлопа;
• смесь, которая не может нормально сгореть в цилиндре, догорает в выхлопе, повреждая катализатор, датчик кислорода;
• из-за сохраняющегося локального перегрева ГБЦ может повести, что потребует ее фрезеровки при ремонте или даже замены.

Как избежать прогара клапанов

• Контролируйте качество смесеобразования, периодически осматривая свечи на предмет наличия нагара. Если он белый – смесь бедная и нуждается в корректировке.
• Соблюдайте периодичность замены свечей зажигания, предписанную в регламенте Вашего автомобиля.
• При езде на газе сократите интервал замера клапанных зазоров. Проверяйте их раз в 10 тысяч км (при каждой смене масла) и, при необходимости, регулируйте.
• Заправляйтесь топливом с рекомендованным производителем октановым числом.
• При езде на газе используйте вариатор УОЗ или двухрежимную прошивку ЭБУ «газ-бензин».
• Вовремя меняйте масло, используя продукцию с допусками, рекомендованными производителем авто.
• Меняйте антифриз раз в 3 года или через 40–50 тысяч км, чтобы не допустить ухудшения его свойств, следите за его уровнем в бачке и температурой при движении.
• При появлении уведомления «Check Engine» на панели приборов диагностируйте мотор по OBD-2 для оперативного устранения неполадок.

Придерживаясь указанных рекомендаций, вы продлите срок службы мотора, так как предотвратить прогорание клапанов двигателя проще и дешевле, чем производить их замену. В случае с ВАЗ есть шанс недорого купить на разборке «живую» головку, но даже б/у деталь для иномарок может ударить по кошельку.

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

Источник https://www.kolesa.ru/article/regulirovka-klapanov-chto-eto-zachem-nuzhno-i-chto-budet-esli-ee-ne-delat

Источник https://etlib.ru/blog/1322-pochemu-progorayut-klapana