Что будет если прогорит клапан на карбюраторном двигателе

Как понять, что прогорел клапан: причины, признаки и последствия

Клапаны газораспределительного механизма автомобильных двигателей используются на четырёхтактных моторах и расположены в головке блока. Через них происходит впуск рабочей смеси и сброс отработанных газов. Тарелки клапанов имеют конические фаски и плотно притёрты к гнёздам, что проверяется на утечки при сборке мотора. Малейшая негерметичность ведёт к пропуску газов и потере компрессии.

Прогорел клапан: признаки, причины

Прогорание клапанов – одна из довольно часто встречающихся неисправностей двигателя автомобиля. Прогореть могут как впускные, так и выпускные клапана. При этом, в той или иной степени, разрушается часть рабочей поверхности тарелки. клапана.

Герметичность камеры сгорания при такте сжатия падает, компрессия снижается, необходимые условия для воспламенения топливной смеси отсутствуют, цилиндр перестает нормально работать. Эксплуатационные характеристики автомобиля в результате ухудшаются, ресурс двигателя снижается.

Признаки прогорания клапана

— Двигатель «троит» на холостом ходу.

— Повышенный расход топлива.

— Ухудшение динамики автомобиля.

Мощность и приемистость двигателя при этом сильно снижаются.

Следует учитывать, что аналогичные признаки возможны при неисправности системы зажигания (свечи, бронепровода, катушка, трамблер и т.п.) или системы питания (жиклеры, игольчатый клапан карбюратора, бензонасос). Подробнее см. «Троит двигатель, причины».

Рабочая поверхность тарелки клапана наиболее часто подверженная разрушению (прогоранию)

Причины прогорания клапана

— Длительная езда на обедненной топливной смеси.

— Продолжительная эксплуатация автомобиля на позднем зажигании.

— Слишком маленькие зазоры в клапанном механизме.

— Длительный перегрев двигателя.

— Применение некачественного топлива или моторного масла.

— Низкое качество запасных частей (если двигатель перебирался).

Как определить прогорел клапан или нет?

— Измерение компрессии

Необходимо проверить компрессию в цилиндрах двигателя, в том цилиндре, где она снижена, возможно прогорание клапана. Чтобы окончательно удостовериться в этом и исключить износ поршневых колец (так же влияющий на величину компрессии), заливаем в цилиндр, через свечное отверстие 10-15 кубиков моторного масла и проводим замер компрессии еще раз. Показания компрессии в подозрительном цилиндре выровнялись по сравнению с остальными – изношены (залегли, пригорели и т.п.) поршневые кольца, нет 99 процентов проблема с клапанами (в редких случаях трещины в блоке или головке).

Подробнее про измерение компрессии и анализ показаний компрессометра: «Измерение компрессии в цилиндрах двигателя».

— Продувка сжатым воздухом

Выставляем поршень в цилиндре в верхнюю мертвую точку, соответствующую такту сжатия. Направляем струю сжатого воздуха от компрессора или насоса в свечное отверстие цилиндра. Если прогорел выпускной клапан — воздух будет выходить в глушитель, если впускной — в карбюратор.

Примечания и дополнения

— Помимо прогорания аналогичные симптомы возможны при возникновении иных проблем с клапанами: сильный нагар на тарелках клапанов, раковины и каверны на рабочей поверхности тарелок клапанов, слишком большие тепловые зазоры в приводе клапанов. Все они приводят к неплотному прилеганию тарелки клапана к седлу в головке и соответственно нарушению нормальной работы цилиндра.

В любом случае устранить неисправность можно, только сняв головку блока двигателя и проверив клапана. Иных вариантов ремонта нет.

Причины

Существует несколько причин, почему могут прогореть клапана:

Заводской брак. Вероятность отклонений от нормы при производстве комплектующих невелика, но всё же существует. Неоднородность металла, дефекты сварочных швов, микротрещины – первые признаки брака.
Критические температуры. Рабочая температура клапанов колеблется в районе 650 °С. Если система теплоотвода неисправна, избыточный перегрев приведет к быстрому разрушению металла.
Некачественный бензин. Обеднённая топливная смесь ведет к скачкам температуры, что ещё больше разрушительно для клапанов.
Газ. Двигатели с газовым питанием подвержены большим нагрузкам, чем бензиновые. Особенно, если автомобиль настроен на бедную подачу газа. Рекомендуется проводить калибровку клапанов каждые 10 – 15 тыс. км.

Настоящее время.

На современные инжекторные автомобили уже ставиться ГБО 4го поколения, где всем управляет электроника. Настройка ГБО производится при подключении компьютера в специальных программах, так что это исключает кустарщину и желающие еще больше принудительно снизить расход газа не имеют возможности это проделать в домашних условиях.

В программах производителями ГБО уже заложены базовые параметры настройки для каждого автомобиля – они являются безопасными для двигателя.

Читать еще: Глохнет на холостом ходу когда двигатель нагретый

Современные автомобили ездят на 95-98ом бензине, октановое число которого (в отличие от 80го и 76го) максимально приближено к октановому числу пропан-бутановой смеси, степень сжатия такова, что параметры работы практически не отличаются при работе на газе и бензине.

Более того, сам автомобиль еще до кучи контролирует качество смеси и в случае сдвига параметров работы ГБО или изначально неправильной настройке сразу же выдаст ошибку «проверьте двигатель».

Что такое газ и что происходит во время горения газа? Сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) является производной нефти и по параметрам горения очень похож с бензином. Основное отличие газа и бензина – его плотность: 1 литр пропан-бутана имеет удельный вес около 0,5 кг, 1 литр бензина около 0,75 кг. Из-за этого на нормально работающей системе расход газа на 10-20 % выше бензинового.
Есть мнение, что газ «сушит», приводит к ускоренному износу двигателя. Эта «страшилка» не соответствует действительности и идет со времен, когда использовалось еще простое газовое оборудование. В карбюраторе находились резиновые уплотнители, которые при подаче газа рассыхались, так как газ более агрессивно действует на резину, чем бензин. В современных двигателях с инжекторной системой подачи топлива резиновых уплотнителей, с которыми газ вступал бы в прямой контакт – нет. Поэтому современный двигатель газ – не “сушит”.

В последние годы газобаллонное оборудование абсолютно нормально работает на всех двигателях и при нормальной эксплуатации ресурс двигателя зачастую выше. И можно смело заявлять о возможности установки газового оборудования на любой двигатель внутреннего сгорания. Скорость горения пропан-бутана почти равна бензиновой, однако есть одна очень важная характеристика газа… Жидкий бензин, попадая на впускные клапана, на стенки цилиндра и поршень, испаряется, а также поглощает температуру.

При повышенных нагрузках на двигатель это свойство часто используется автомобильными конструкторами, чтобы снять температурную нагрузку с двигателя (при этом растет расход бензина пропорционально скорости). В отличии от бензина, газ попадает в камеру сгорания в испаренном виде (начиная с 5 поколения ГБО он испаряется во впускном коллекторе). Поэтому при повышенных нагрузках газ не способен так же хорошо снимать термо нагрузку в двигателе. И это может привести к более быстрому износу клапанов и седел в головке блока цилиндра.

На практике это происходит так: Вы часами едете на скоростях свыше 150 км в час, при этом кратковременные обгоны не в счет. Двигатель работает в режиме повышенной нагрузки в котором, на бензине, подается топливо в излишке (богатая смесь) чтобы “охладить” поршневую группу. Газ на это не способен и металл начинает нагреваться до более высоких температур.

Это приводит к тому, что процесс износа металла ускоряется, и он становиться менее прочным. У автомобилей, которые ездят на трассе быстро и без наблюдения при плановом обслуживании ГБО могут появиться определенные сложности уже через 70-100 тыс. км пробега в виде тяжелого запуска двигателя/вибраций на холостом ходе и впоследствии прогара клапанов. У городских автомобилей таких проблем практически нет.

ПРИ РЕШЕНИИ УСТАНОВИТЬ ГБО ГЛАВНОЕ ЗАПОМНИТЬ ВАЖНЫЙ МОМЕНТ: Газовое оборудование ставится, чтобы экономить. Для спортивной езды (как стиля вождения) газ не подходит. Чтобы избежать прогара клапанов при езде на газе, необходимо избегать повышенных скоростей.

Повышенные скорости для бюджетных и среднего класса автомобилей – это 135+ кмчас.
Повышенные скорости для автомобилей премиум класса 150-170 кмчас.
Для автомобилей немецкой автомобильной промышленности 190-220 кмчас.

Какие возможные технические решения для снижения рисков прогара клапанов при езде на газе?

Решение №1 Исключение механических и электронных погрешностей ГБО.

В газобаллонном оборудовании BRC, благодаря тому, что все компоненты были разработаны одним производителем, возможно использование очень сложных и тонких алгоритмов, которые позволяют избежать проблем с клапанами, а именно: 1. Высокоточная электроника точно и быстро производит расчет необходимой порции газа для каждого отдельного цилиндра 2. Газовый редуктор точно и стабильно обеспечивает подачу подогретого должным образом газа при постоянном давлении. 3. Газовые форсунки не подвержены загрязнению и тем самым сохраняют свои первоначальные параметры многие годы (но помните, что нужно раз в 10 тысяч км производить плановую замену фильтров). Так как в газовом блоке управления содержится информация о параметрах производительности форсунки, возможно применение очень интересного алгоритма сохранения клапанов (головки блока цилиндра)

Читать еще: Форд фокус 2 работа вентилятора охлаждения двигателя

Решение №2 Внедрение специальных алгоритмов в газовой электронике.

Это очень интересный момент, который раньше практиковался в ручном режиме с меньшей точностью из-за того, что использовались постоянно разные комплектующие, с разбросом характеристик.

В электронике ГБО BRC было применено два очень точных и продуманных алгоритма. Алгоритм №1 VSR – Valve Seat Recession ( дословно “усадка седел клапанов”). Суть данного алгоритма в том, что установщик выставляет (если знает что и как делать) порог оборотов и нагрузки двигателя, после которых газовый блок управления ГБО начинает замещать часть газа и подавать вместо него порцию бензина. Внимание: двигатель не переходит на бензин выше определенных оборотов…вместо этого происходит подача микро доз бензина и только при достижении определенной нагрузки. Этот алгоритм возможно реализовать только, если вы знаете точную дозировку газовой форсунки, характеристики редуктора. С ГБО BRC это возможно. Так же благодаря этому режиму возможна установка ГБО на скоростные/спортивные автомобиля без ущерба ресурсу.

Давайте попробуем разобраться как избежать прогара клапанов. Что бы клапан не прогорал, или скажем так, почему горит клапан для этого есть много факторов. Начиная от не герметичности и кончая бедной смесью топлива. Возьмем ошибочное мнение многих: все почему-то думают, что если тарелка клапана толще, то ему труднее прогореть. Да, вроде как метал сам по себе имеет толщину больше вроде как должен дольше «ходить», но опять чем толще метал, тем больше времени надо ему остыть. Т.е. масса тарелки клапана имеет большую величину. Не потому ли одним из факторов на спортивных автомобилях ставят облегченные клапана (так называемые) имеющие Т-образную форму. На спортивных двигателях и бензин заливают не ниже 98, и нагрузки на двигатель на много выше, чем в обычных. Но ведь там ГБЦ работает, а у нас нет. Вот поэтому я лично ставлю на ГБЦ клапана ВАЗ 21083 Самара. Они, во-первых, изготовлены более качественно, тарелка клапана тоньше в отличие от ЧАЗовских (Челябинские) В итоге имеют массу меньше, чем те же Челябинские. Опять же дополнительный хороший фактор облегченного клапана в том, что на высоких оборотах меньше вероятность «срыва» фаз газораспределения за счет инерции. Пробовал я работать и ЧАЗовскими. Много их ставил. Но потом отошел от них. Прогорают еще быстрее, чем Самарские Второй момент не менее важный, чем клапана, это седла клапанов. А точнее материал из которого они изготовлены. На ГБЦ до 2001 года седла клапанов изготавливались из ковкого чугуна. Если кто с Сопроматом на Ты, то знают, что ковкий чугун это самый жаростойкий. Сейчас же седла клапанов изготавливаются из другого метала, марку не скажу, не знаю. Но знаю одно, что у них ресурс меньше. Третий момент, важный, и, наверное, самый больной, это бедная топливная смесь. Почему-то у всех бытует мнение, что если у двигателя повышенный расход топлива, то подачу топлива надо уменьшить. Простите, но ошибочное мнение. Не буду вдаваться в подробности, но скажу одно, бедная смесь, это прямой путь, и очень недолгий, к прогару клапана. При бедной смеси температура в камере сгорания двигателя на много выше, чем при нормальной или богатой смеси. К примеру: все видели, как режут метал газосваркой. Сварщик сначала разогревает метал до температуры плавления, потом добавляет кислорода, при этом уменьшает подачу пропана, бензина или ацетилена. Смотря чем режет. То же самое происходит и в двигателе, в камере сгорания. Добавлю, что при бедной смеси тяга у двигателя пропадает, он греется, не едет, и в добавок еще и повышенный расход топлива. Хороший пример тому, когда разбираете ГБЦ, то на седлах клапанов и на самих клапанах хорошо видны крапинки или мелкие раковины. Это признак и причина работы двигателя на бедной смеси. Т.е. пара седло клапана и клапан работали на грани плавления метала. В момент контакта клапан с седлом клапана, происходит отрыв метала. Хорошо забедняет топливную смесь установка ГБО 4 поколения, а точнее не правильная работа. Т.е. распределенный впрыск. Прежде чем заклинить форсунке окончательно, она начинает сначала подклинивать, тем самым обедняет смесь, потом клинит, и мы ее меняем. Это хорошо видно, когда провалилось седло или прогорел клапан. Мы его поменяли, через короткий промежуток времени опять то же самое. Есть повод искать причину не в слесаре, а работе двигателя. Так же не герметичность впускного тракта тоже обедняют рабочую смесь. Простыми словами, подсосов не должно быть. Четвертый момент: правильная установка фаз газораспределения. Не правильная установка фаз ГРМ ведет к повышенному нагреву двигателя, пропаданию тяги, увеличенному расходу топлива, в итоге опять к прогару клапана или износу седла клапана. Пятый момент: повышенный расход масла. Тут до конца не пришел к одному мнению, но заметил одно, что если ЦПГ (цилиндро-поршневая группа) начинает не работать, пропускает масло, то седла клапанов тоже сгорают. Или как говорится в простонародии «проваливаются». Думаю, что скорее всего это результат масляной пленки, которая образуется на выпускном клапане и седле клапана, которая опять же препятствует охлаждению клапана и седла. Вы можете сказать, а маслосъемные колпачки? Тут я с вами не соглашусь по причине того, что если масло попадает в камеру сгорания через сальники клапанов, то оно успевает смешаться с рабочей смесью и в момент рабочего хода цилиндра успевает сгореть вместе с рабочей смесью. Если же не работают маслосъемные кольца, то масло находится на донышке поршня и в момент выпуска отработанных газов покрывает пару седло-клапан, масляной пленкой. Так же можно отметить плохое качество изготовление самой ГБЦ, а точнее каналов впуска и выпуска. Если посмотреть внимательно на каналы впуска, то можно увидеть и даже пощупать какие выступы ступеньки на пути впуска, которые препятствуют прохождению воздуха и создают волновые резонансные колебания, что тоже в свою очередь влекут за собой плохое наполнение рабочей смесью цилиндра, плохой продувке, а соответственно и охлаждению камеры сгорания. Не поверите, но встречал при разборке таких головок, впускной канал в районе клапана был закрыт пленкой из сгоревшего масла на 2/3 канала. Но это уже отдельная и не менее интересная тема. Из всего выше сказанного можно сделать вывод что: — бедная смесь; — негерметичный клапан; — плохо настроенное ГБО-4 поколения и 2-го то же; — фазы ГРМ; — повышенный расход масла; — плохое охлаждение двигателя Все это приводит к повышенному износу головки блока цилиндров. В заключение могу сказать: что видел головки с пробегом в 350-400 тыс. км, работающие на газу метан, которые за все это время не разу не делались. Выслушаю все ваши замечания, пожелания, возражения.

Читать еще: Что делать если двигатель не вписан в птс

С уважением, Владимир Севостьянов, aka ded

Настоящее время.

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.