Что сделали с двигателем чтобы не гнуло клапана

Для начала немного теории. Число клапанов в ДВС может быть разное (вплоть до 32), но мы будем рассматривать 8-ми и 16-клапанные моторы, коих 90% на наших улицах.

Устройство ГРМ

Клапаны служат для подачи горючей смеси в цилиндр и вывода газов после рабочего хода поршня. Управляет их открытием и закрытием распределительный вал. Последний в свою очередь приводится в действие коленчатым валом (в нашем случае – посредством ремня).Не будем углубляться, какие зазоры должны быть между кулачками и как сказывается глубина хода клапана на работе ДВС. Просто знайте: впускные и выпускные клапана должны открываться и закрываться, строго соответствуя текущему такту работы двигателя. А ниже оставим краткое видео, поясняющее работу ДВС.

Если привод рвется, теряется связь между распределительным и коленчатым валом. Что происходит? Первый вал резко останавливается, клапана «зависают». А вот второй по инерции продолжает вращаться. Соответственно, поршни двигаются вверх. Достигая верхней «мертвой» точки, днище поршня попросту ломает тарелку и стержень зависшего клапана.

Последствия обрыва ремня

Так происходит в каждом цилиндре — где‐то в большей мере, где‐то в меньшей. Но исход один — клапана на выброс. Если при обрыве ремня ГРМ под замену пошли только клапана, поздравляем! Вы — счастливчик. Обычно приходится проводить капитальный ремонт двигателя: меняют поршни, шатуны, распредвал и даже головку блока.

Неочевидная причиной загиба клапанов- заклинивший водяной насос. Некоторые просто забывают о нем, когда меняют ремень ГРМ. Да, помпа служит дольше (120-200 тысяч), но она все же не вечная. Лучший способ обезопасить себя — заменить вместе и помпу. Если она заклинит, мотор получит двойной удар — перегрев и загиб клапанов. Восстанавливать после такого уже будет нечего.

Несоблюдения регламента ТО при обслуживании ремня ГРМ также может послужить причиной загиба клапанов. Для отечественных автомобилях регламент замены ремня – 60 тысяч километров. Для иномарок – от 90 до 180 тысяч (но лучше менять при 90-120 тысячах).

Ремень – это расходник, и со временем он теряет прочность. Резина становится жесткой, появляются трещины. Корд растягивается, а местами появляются надрывы. Все это увеличивает шансы на обрыв ремня ГРМ (или как минимум, перескок на пару зубьев).

avtoexperts.ru

Одна из страшных тем в разговорах автомобилистов – почему гнутся клапана, на каких автомобилях возможна эта поломка, и как ее предотвратить. Сегодня мы подробно расскажем о причинах, по которым выходят из строя клапана двигателя и мерах профилактики этой неисправности.

За что отвечают клапаны в моторе

Для начала немного теории. Наверняка каждый автолюбитель знает, сколько цилиндров в моторе его автомобиля, а вот сколько в нем клапанов – на этот вопрос ответ дадут не все. В большинстве современных двигателей насчитывается от восьми до шестнадцати клапанов (по два или четыре на один цилиндр), есть силовые установки (восьми или двенадцатицилиндровые), у которых количество клапанов – от 24 до 32-х.

Клапан – важная деталь газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя машины, которая располагается в головке блока цилиндров, отвечает за своевременную подачу воздуха в цилиндр и вытеснения из него отработанного газа.

Причем, один и тот же клапан не может выполнять указанные функции, а потому каждый цилиндр оборудован двумя видами клапанов – впускными, которые подают в камеру сгорания воздух, и выпускными, которые выдавливают из этой камеры продукты сгорания топливовоздушной смеси.

Есть двигатели, у которых на один цилиндр приходятся по два выпускных и впускных клапана, а есть такие, где впускных клапанов больше, чем выпускных (трех и пятиклапанные цилиндры). В строении клапана различают две части: тарелку и стержень. Именно стержень клапана и попадает под удар, когда из строя выходит один из элементов газораспределительного механизма.

В рабочее состояние клапаны приводит распределительный вал, который, вращаясь вокруг своей оси в головке блока цилиндров, поднимает одни и опускает в цилиндры другие клапаны – это так называемые газораспределительные фазы. В свою очередь, распредвал в движение приводит коленчатый вал – оба этих элемента ГРМ связаны между собой приводом, который может быть зубчатым, ременным или цепным. Зубчатая передача вращает распределительный вал в блоке цилиндров, а ременная или цепная – в головке блока цилиндров.

В настоящее время наибольшее распространение получили двигатели, в газораспределительном механизме которых используется ремень или цепь. Ременной тип привода проще по своей конструкции, но менее надежен, чем цепной. Цепной тип привода, в свою очередь, устроен сложнее – в его механизм входят натяжные ролики и успокоители. Мы неслучайно столько внимания уделили деталям газораспределительного механизма – понимание принципа его работы поможет нам в дальнейшем определить причины, по которым гнет клапана.

Почему гнутся клапаны

И у газораспределительного механизма с ременным приводом, и у ГРМ с цепным приводом может настать момент, когда выходит из строя ременная или цепная передача. Обрыв ремня ГРМ или растяжение звеньев цепи ГРМ, которые не в состоянии зацепиться за зубья шестерен распределительного вала (проскальзывание) ведет к тому, что распредвал резко останавливается, а коленчатый вал продолжает свое движение.

В этот момент клапаны утапливаются в цилиндр, а им навстречу поднимается поршень. Сила подъема поршня намного больше, чем у опускающихся клапанов, поэтому поршень ударяет по тарелке клапана, а стержень, не выдерживая этого удара, сгибается или даже ломается. Происходит полная остановка двигателя, заводить который снова не рекомендуется, чтобы не спровоцировать более серьезной поломки – выхода из строя поршней, что чревато дорогостоящим ремонтом головки блока цилиндров.

Как определить, что клапана погнулись

Установить на глаз, что при обрыве ремня или проскальзывании цепи ГРМ загнуло клапана, нельзя. Для этого нужно провести две нехитрые операции.

Для начала установим на ролики по меткам новый ремень ГРМ и потихоньку прокрутим коленчатый вал. Достаточно от двух до пяти оборотов чтобы определить, что клапана погнуты: если вращение свободное, то стержни клапанов целы, если затруднено – клапана загнулись.

Бывает так, что коленвал прокручивается, а клапана все равно загнулись. Как в таком случае определить поломку? Надо замерить компрессию в цилиндрах, предварительно выкрутив свечи зажигания. Если в цилиндре компрессии нет — клапана погнулись.

Как не допустить поломки клапанов

Разберем причины, по которым мог порваться ремень, чтобы понимать, как предотвратить такую поломку.

Причина 1. Истек срок эксплуатации ремня ГРМ. Как и любой другой расходный материал, ремень газораспределительного механизма имеет свой ресурс работы. Производитель автомобиля в руководстве по эксплуатации указывает срок замены ремня ГРМ – для большинства моторов он наступает при пробеге 100-120 тысяч километров. Надеяться на то, что до этого момента ремень будет служить верой и правдой, конечно, можно, но для пущей верности рекомендуем на каждом плановом ТО проводить осмотр состояния ремня и при необходимости провести его замену. В таком случае мы не допустим его обрыва, и, как следствие, не будем расхлебывать проблемы с загнутыми клапанами.

Причина 2. Использование контрафактного ремня ГРМ. Некоторые автолюбители, желая сэкономить, покупают неоригинальные, дешевые ремни ГРМ, которые рвутся на малых пробегах – 5-7 тысяч километров. Совет – относитесь ответственно к покупке ремня ГРМ, лучше заплатить больше за этот расходник, чем потом раскошелиться на дорогостоящий ремонт головки блока цилиндров.

Причина 3. Поломка помпы ГРМ. В конструкции газораспределительного механизма некоторых двигателей помпа соприкасается с ремнем, и при выходе из строя этого узла его заклинивает, в результате чего ремень трется о помпу и перетирается, что приводит к его обрыву. Помпа изнашивается на тех же пробегах, что и ремень ГРМ, поэтому при замене ремня рекомендуем установить новую помпу.

Причина 4. Износ распределительного вала. Эта поломка происходит на больших пробегах двигателя (от 150 тысяч км и более), а потому встречается не так часто. Заклинивание распредвала может привести к разрыву ремня ГРМ. Именно поэтому при покупке подержанного автомобиля с большим пробегом настоятельно советуем взглянуть на состояние распредвала.

Причина 5. Неисправность навесного оборудования привода ГРМ. Ремень газораспределительного механизма движется на роликах, которые тоже могут изнашиваться, заклинивать, что приводит к разрыву ремня и загибании клапанов.

Рекомендуем на каждом ТО проверять состояние натяжных роликов, регулярно смазывать и подтягивать их крепления, и при необходимости заменять их новыми.

Хотя двигатели с цепным приводом ГРМ считаются более надежными, бывает, что гнет клапана и у них. Происходит это по двум причинам: звенья цепи растягиваются или выходит из строя навесное оборудование привода (натяжные ролики и успокоители). Основная причина, по которой растягиваются звенья цепи ГРМ – некачественный материал, из которого она изготовлена. Такая беда случилась с двигателями Volkswagen TSI в середине 2000-х годов: немецкий автопроизводитель заказал цепи у недобросовестного подрядчика, и они начали выходить из строя на 20-40 тысячах пробега, провоцируя загибание клапанов. Чтобы у таких моторов не гнули клапана, следует периодически проводить диагностику цепи ГРМ и навесного оборудования и по необходимости менять их на новые.

Помимо этих способов предотвратить загиб клапанов можно, сделав на головках поршней специальные углубления, которые по своим габаритам будут соответствовать стержням клапанов. Если случится обрыв ремня или проскочит цепь, то, при остановке распредвала стержни клапанов не уткнутся в головки поршней, а войдут в углубления и остановятся там. Правда, у этого способа есть и свои минусы: двигатель с такими «тюнингованными» поршнями теряет до семи процентов своей мощности. Готовы ли вы дефорсировать мотор своего «железного коня» ради сохранности клапанов при выходе из строя привода ГРМ?

Причины обрыва ремня ГРМ

Наиболее распространенные причины, которые приводят к обрывам приводного ремня, – это несоблюдение владельцами предписаний производителя по замене. Когда машина новая и находится на гарантии, то владельцы очень редко заглядывают под капот – всю работу по обслуживанию выполнит официальный дилер. Когда гарантия заканчивается, многие пытаются сэкономить на замене ремня.

Нередко может выйти из строя помпа. Во многих моделях авто она приводится от ремня ГРМ. Если помпа выходит из строя, то систему заклинит, а ремень протрется за несколько часов. Также одна из самых популярных причин – это некачественные ремни. Поэтому лучше приобретать качественные и оригинальные расходные материалы.

Могут выходить из строя и распределительные валы, а также натяжные ролики механизма ГРМ. Последние отваливаются или же могут заклинить – ремень или слетает с шестеренок или происходит обрыв. Вот из-за чего на ВАЗ загнуло клапаны.

С ремнем может случатся не только обрыв. Нередко зубья срезаются, а обнаружить их не так просто. Зубья могут проскакивать, если поломалась пружина натяжного ролика. На некоторых моторах шестеренка распределительного вала имеет специальную коническую посадку. В качестве страховки от проворачивания шестерни служит только затянутый болт. Если его не дотянуть, то есть риск, что шестерня провернется, а в результате гнет клапаны. Замена — единственный выход из ситуации.

4

Соблюдение определённых инструкций позволит предотвратить крупные поломки в системе автомобиля и избавит от лишней головной боли его владельца:

• держите в резерве ещё один ремень ГРМ;
• выбирайте качественные запасные части;
• время от времени проверяйте натяжку ремня и осматривайте визуально на присутствие повреждений (трещины, порезы, истончение);
• после приобретения машины на вторичном рынке поменяйте сразу ремни, даже в случае утверждения бывшим владельцем, что он их менял.

Есть ли варианты, которые не гнут?

Конечно есть, но сейчас встречаются очень редко. Еще раз вам советую — почитать статью про ПРИОРУ, там есть модели моторов, которые раньше «не гнули». Однако к сожалению сейчас таких практически нет. Поэтому многие проводят — такой тюнинг силовых агрегатов.

Суть тут также банально, проста – вместо обычных поршней ставят варианты с «выемками» сверху. Тогда даже если случится обрыв, клапана просто опустятся в эти ямки и ничего страшного не произойдет. Нужно будет поставить новый ремень и синхронизировать распределительный и коленчатый валы.

«Здорово» — скажите вы. НО почему же тогда такие поршни не ставят на все модели? Ведь это 100% защита.

Опять все просто – такие поршни съедают часть мощности двигателя, причем прилично. До сих пор ходят споры «насколько». Некоторые говорят что примерно на 5 – 7%, а это извините меня –ПРИЛИЧНО! Все дело в том, что такой поршень — тяжелее, да и сжатие не такое эффективное. Вот поэтому многие и отказались от такого решения. Многие – но не все!

Формирование углублений в поршне

Примечательно, что некоторые народные умельцы сами выполняют такие выемки на поршневых элементах, благодаря чему даже в случае повреждения привода резкая остановка распредвала не повлечет за собой сгибания и поломки стержней, которые просто упрутся в предусмотренные углубления и останутся там.

Главное, соблюсти соответствие расположения и габаритов выемок стержневым головкам, иначе можно нажить себе еще более серьезные проблемы, чем деформация.

Кроме того, подобная модернизация приводит к тому, что двигатель теряет в своей мощности до 7%, и любителей динамичной езды вряд ли устроят такие особенности, хотя они никак не влияют на расход ГСМ.

Шестеренчатая передача:

• поломка корпуса шестерни;
• выкрашивание зубьев.

Последствия обрыва ремня ГРМ

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

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

На дизельных двигателях клапана гнет чаще, чем на бензиновых

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