Последствия прогара
Если прогорел клапан, то он может сразу же разрушиться. Осколки его обязательно попадут в камеру сгорания. В результате двигатель получит серьезные повреждения – потребуется серьезный ремонт. Так, сильно повреждаются поршни, головка блока цилиндров и блок цилиндров. Еще существует серьезный риск того, что крупные куски разрушенного прогоревшего клапана просто пробьют блок цилиндров, а это уже фактически выход из строя не только деталей поршневой группы и ГБЦ, но и блока цилиндров.
Не стоит эксплуатировать двигатель, в котором наблюдаются симптомы прогоревшего клапана. Это чревато большими расходами на ремонт, а в самом худшем случае – на замену всего мотора. Лучше своевременно заметить проблему, и тогда из последствий – только замена клапанов. Последствия эксплуатации автомобиля с прогоревшим клапаном могут быть различными – от значительно возросшего расхода топлива до полностью выгоревшего седла клапана.
Функция клапанов в двигателе
Клапан в моторе выполняет важную роль. Эта деталь дает возможность топливо-воздушной смеси поступать в цилиндры. Кроме этого, клапана отвечают за выпуск отработанных газов после окончания цикла. Элемент постоянно работает в очень тяжелых, даже агрессивных условиях. Они постоянно подвергаются воздействию высоких температур и газов. Со временем металл детали разрушается и сгорает.
Особенно часто признаки прогоревших клапанов можно наблюдать на старых моделях автомобилей, детали двигателя которых изготовлены из далеко не качественных материалов. Большинство людей сами для себя создают эти неприятности. Зачастую мотор работает на некачественном и иногда даже не предназначенном для конкретного агрегата топливе. В итоге более высокие температуры сгорания приводят к повреждению и разрушениям ГБЦ.
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?
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.
Физически отключите фишку форсунки. При наличии специализированного диагностического оборудования сделать это можно программно, подключившись к автомобилю через разъем OBD-II.
Сложности диагностики
Бытует мнение, что если прогорел клапан, симптомы и проблемы будут скрываться в системе зажигания. Очень часто автослесари, опыт работы которых еще небольшой, первым делом начинают диагностику и ремонт именно зажигания.
В процессе такого ремонта заменяется крышка трамблера, заменяются высоковольтные провода, свечи. Также выставляется угол зажигания – результата, естественно, нет и не будет. Двигатель как работал, так и будет работать. Автослесарь будет искать проблему и дальше, не догадываясь об о истинной причине неполадки. Даже те слесари, которые догадались, что проблема кроется в двигателе, видят признаки прогоревших клапанов только после снятия ГБЦ.
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.
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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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 прогаруИз 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.
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.
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.
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.
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.
