0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Volkswagen Sharan 1

Volkswagen Sharan 1.9 TDI 5дв. минивэн, 110 л.с, 5МКПП, 1996 – 1997 г.в. — признаки прогара клапанов двигателя

Признаки прогара клапанов двигателя

Признаками прогоревшего клапана можно назвать троение двигателя, дым из сапуна (сапун – клапан для вентиляции картера и выхода лишнего давления) и при длительной работе двигателя с прогоревшим клапаном – увеличение расхода топлива. Объясним народное понятие «мотор троит». Это означает неисправность одного цилиндра, что проявляется в потере мощности и приемистости, появлении вибрации и выстрелов в выхлопной трубе. Но указанные признаки прогоревшего клапана неоднозначны. Двигатель также может троить из-за неработающих свечей или слабой искры. Дым из сапуна может быть также при повреждении поршня. Но тут есть отличительный признак – цвет дыма должен быть сизым, а свеча покрыта маслом, что связано с поломкой поршня. В случае прогара свеча остается сухой. Заметим, что, прогоревший клапан в карбюраторном двигателе и в инжекторе дает одинаковые симптомы, т.к. разница лишь в системе впрыска топлива.

Прогар клапана является распространенной проблемой бензиновых и дизельных моторов. Данная неисправность возникает как на относительно «свежих» двигателях, так и на силовых агрегатах с внушительным пробегом. На начальном этапе крайне важно точно определить характер неисправности, так как дальнейшая эксплуатация двигателя с прогаром клапанов сильно усугубляет последствия такой поломки и приводит к дорогостоящему ремонту.

Причины прогара клапанов

Прогар клапанов возникает по разным причинам. Для моторов, которые предполагают необходимость периодической регулировки клапанов, прогар клапана часто происходит по причине несвоевременной регулировки теплового зазора клапанов. На двигателях с автоматической регулировкой указанного зазора выход из строя гидрокомпенсаторов также нередко приводит к тому, что клапан прогорает.

Основными причинами прогара клапанов двигателя являются:

клапана сильно зажаты;
изношена направляющая втулка клапана;
изношен стержень самого клапана;
двигатель работает на обедненной смеси (особенно при наличии ГБО);
Последствия езды с прогоревшим клапаном бывают разные, начиная от повышенного расхода топлива и заканчивая выгоранием седла клапана. В отдельных случаях прогоревшее седло клапана приводит к необходимости ремонта седла или даже полной замены головки блока цилиндров.
Прогоревший клапан может в один момент разрушиться, после чего осколки клапана попадают в цилиндр двигателя. В результате могут возникнуть серьезные повреждения поршня, дефекты ГБЦ или БЦ. В последнем случае существует риск того, что большой кусок прогоревшего клапана пробьет блок цилиндров двигателя, что является фактическим выведением из строя не только головки блока и поршневой группы, но и блока цилиндров. В такой ситуации длительная эксплуатация мотора с прогоревшим клапаном может привести к необходимости замены всего двигателя.

Признаки прогоревшего клапана

Основным признаком прогара клапанов является заметное троение двигателя на разных режимах его работы. Также в случае с прогоревшим клапаном двигатель сильно теряет мощность, заметно повышается расход топлива. Определенная сложность диагностики прогоревших клапанов без разборки двигателя и снятия ГБЦ заключается в том, что мотор может троить по разным причинам:

износ ЦПГ, снижение компрессии в цилиндрах;
проблемы со свечами зажигания, неисправности высоковольтных проводов и т.п;
неполадки в системе питания двигателя, неисправность инжекторных форсунок;

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.

Определение прогара клапана без снятия головки блока

Первым делом необходимо определить неработающий цилиндр. Способы проверки во многом напоминают диагностику неисправных свечей зажигания. Для проверки следует завести двигатель, после чего при работающем моторе на холостых оборотах потребуется по одному снимать колпаки со свечей зажигания.

После снятия каждого свечного колпачка нужно внимательно следить за оборотами холостого хода и за общей стабильностью работы двигателя. Если мотор начал троить сильнее или глохнуть, тогда цилиндр, с которого сняли колпачок, является рабочим. В том случае, если после снятия колпачка работа двигателя не меняется или обороты изменяются незначительно, тогда проблемный цилиндр обнаружен.
Затем нужно выкрутить свечу зажигания на неработающем цилиндре и заменить ее на заведомо исправную, а также проверить высоковольтный бронепровод данного цилиндра на работоспособность. Также не лишней будет проверка катушки зажигания и т.д. Последующий запуск двигателя покажет, кроется ли проблема в элементах системы зажигания автомобиля или необходима дальнейшая диагностика.

Если характер работы мотора после установки рабочей свечи, замены высоковольтного провода и проверки других компонентов системы зажигания не изменится (двигатель продолжает троить), тогда высока вероятность более серьезных поломок:

прогар клапана ГРМ;
неисправности ЦПГ;

Прогар клапанов означает, что в цилиндре снижается компрессия по причине нарушения герметичности камеры сгорания (неплотности во время прилегания впускного или выпускного клапана, разрушение тарелки и/или седла клапана). Износ цилиндро-поршневой группы и поломка поршня также приводят к тому, что в проблемном цилиндре окажется низкая компрессия. Также цилиндр может не работать по причине залегания или поломки поршневых колец.

Теперь необходимо локализовать неисправность, то есть точно определить прогар клапана или выявить проблемы с ЦПГ. Наиболее распространенным способом определения прогоревших клапанов является замер компрессии в цилиндрах.
Низкая компрессия явно свидетельствует о неисправности, при этом следует учитывать один нюанс. Установить прогара клапана и исключить неполадки ЦПГ только по показателю компрессии не получится. Дело в том, что компрессия в двигателе может снижаться как в результате прогоревшего клапана, так и по причине поломки поршневых колец, а также ряда других дефектов. По этой причине параллельно замеру компрессии следует провести дополнительную диагностику двигателя.

Простейшим способом определения прогара клапана после того, как вы измерили компрессию в цилиндрах, является заливка нескольких «кубиков» моторного масла через свечной колодец. Затем компрессию нужно измерить повторно. Поднятие компрессии в цилиндре после заливки масла укажет на то, что образовалась масляная пленка, играющая роль «уплотнителя». Такое явление характерно в случае износа поршневой. Если показатель компрессии не изменился, значит, имеет место прогар клапана, так как масло в цилиндре в этом случае никак не повлияет на компрессию.
Также для определения прогара клапанов следует осмотреть свечу зажигания на проблемном цилиндре. Явный признак прогара клапана является тем, что свеча зажигания окажется полностью сухой, то есть не имеет характерного масляного налета. Также из сапуна двигателя может выходить дым или воздух. Интенсивность появления дыма напрямую зависит от степени износа ЦПГ.
Что касается поломок, которые связаны с поршневой, свеча в таком случае покрыта маслом, из сапуна можно наблюдать появление сизого дыма. Отметим, что масло на свече является косвенным признаком. Даже если свеча зажигания сухая или покрыта небольшим нагаром, но из сапуна идет дым, тогда указанный признак свидетельствует о проблемах с поршнем или поршневыми кольцами. На новых моторах с небольшим пробегом высока вероятность того, что поршневые кольца залегли.

Добавим, что появление моторного масла, которое выходит через сапун, также указывает на неисправность перегородок между поршневыми кольцами. С учетом вышесказанного можно точно определить, почему снизилась компрессия в двигателе, выявить проблемы с цилиндропоршневой группой или определить прогар клапанов ГРМ.

Последствия прогара клапана
Если прогоревший клапан долго не менять, а ездить, то первое будит большой расход топлива, так как двигатель не выдает свою нормальную мощность, а самое страшное что начнет выгорать седло клапана, седло клапана может выгореть очень сильно, что придется менять головку, или везти головку в специализированную мастерскую по замене седла клапана. Редко, но может быть и так, откалывается кусок клапана и падает в цилиндр, если большой кусок то хана поршню и сильно побьет головку, если маленький кусочек, то побьет головку и поршень. Видел двигатель, когда отлетела полностью шляпа клапана и разбила поршень, головку (это пол беды) но и пробило цилиндр в блоке ВАЗовского двигателя (хана движку) из-за бракованного нового клапана.

Клапана прогорают от разных причин, клапан был зажат, очень бедная смесь топлива (особенно если двигатель работает на газе), большой износ направляющей втулки клапана (клапан сильно болтается в направляющей втулки), или износ самого штока клапана (истирание штока клапана).

Если ездите на газу, то желательно каждые 10тысячь километров регулировать клапана, газ очень сильно жжет клапана, особенно если очень бедно настроена подача газа. Заметил, при регулировке клапанов, те машины что ездят на газу почти всегда выпускные клапана слегка поджаты (еще не зажаты но щуп уже не проходит), и стоит запустить регулировку клапанов как обязательно зажмется клапан и прогорит. А те машины что ездят на бензине, менее подвержены прогару клапана.

Не старайтесь обеднять подачу газа пытаясь сэкономить, из за бедной смеси двигатель теряет мощность и наоборот идет перерасход газа так как приходится больше давить на педаль газа, плюс идет выгорание клапанов и седел клапанов. Когда газ настроен правильно то мощность двигателя вырастает и не ощущается разницы при езде на бензине или газе. Но не забывайте чаще регулировать клапана при езде на газе. Обычно приезжают регулировать клапана тогда когда появился шум клапанов, но это подойдет тем кто ездит на бензине, при езде на газе не ждите когда появится шум клапанов, скорей всего он не появится, а клапан зажмется и прогорит.

Технические характеристики Volkswagen Sharan 1.9 TDI / Фольксваген Шаран в кузове 5 дв. минивэн с двигателем 110 л.с, 5МКПП, выпускавшихся c 1996 г. по 1997 г.

Признаки прогара клапанов

Почему прогорают клапана

Прогар клапанов возникает по разным причинам. Для моторов, которые предполагают необходимость периодической регулировки клапанов, прогар клапана часто происходит по причине несвоевременной регулировки теплового зазора клапанов. На двигателях с автоматической регулировкой указанного зазора выход из строя гидрокомпенсаторов также нередко приводит к тому, что клапан прогорает.

Основными причинами прогара клапанов двигателя являются:

  • клапана сильно зажаты;
  • изношена направляющая втулка клапана ;
  • изношен стержень самого клапана;
  • двигатель работает на обедненной смеси (особенно при наличии ГБО );

Последствия езды с прогоревшим клапаном бывают разные, начиная от повышенного расхода топлива и заканчивая выгоранием седла клапана. В отдельных случаях прогоревшее седло клапана приводит к необходимости ремонта седла или даже полной замены головки блока цилиндров.

Прогоревший клапан может в один момент разрушиться, после чего осколки клапана попадают в цилиндр двигателя. В результате могут возникнуть серьезные повреждения поршня, дефекты ГБЦ или БЦ. В последнем случае существует риск того, что большой кусок прогоревшего клапана пробьет блок цилиндров двигателя, что является фактическим выведением из строя не только головки блока и поршневой группы, но и блока цилиндров. В такой ситуации длительная эксплуатация мотора с прогоревшим клапаном может привести к необходимости замены всего двигателя.

Причины обрыва ремня грм

  • изнашивание ремня как такового или же его низкое качество (шестерни валов имеют острые края или попадание масла из сальников).
  • клинит коленвал.
  • клинит помпа (самое распространенное явление).
  • клинят несколько или один распредвал (например, из-за прихода в негодность одного из них – однако, тут последствия немного иные).
  • откручивается натягивающий ролик или клинят ролики (происходит ослабление или перетяжка ремня).

Современные двигатели, так как они мощнее, в сравнении с их предшественниками, имеют намного меньшую и живучесть. Если рассматривать причину, опираясь на клапана, данная проблема возникает вследствие малого расстояния между ними и поршнем. То есть, если в момент прихода поршня клапан приоткрыт, то моментально происходит его загиб. Так как для большей компрессии и сжатия в дне поршня нет проточки под клапан необходимой глубины.

Как узнать гнет ли клапана?

Проверка двигателя грозит ли загиб клапанов после обрыва ГРМ

В этом вопросе вам не поможет ни визуальный осмотр, ни цифры, приведенные в таблицах «гнет клапана». Даже если у вас в руках есть информация от производителя о повреждениях в случае обрыва ремня, неизвестно, насколько она является достоверной.

При желании проверить наличие вероятности загиба поршнем клапанов при обрыве ремня ГРМ необходимо снять ремень, выставить первый поршень у ВМТ, провернуть на 720 градусов распредвал.

Если все прошло хорошо и он не уперся, можно продолжать проверку – переходить на второй поршень. Когда и там все нормально, то возможный обрыв ремня не приведет к негативным последствиям для двигателя вашего автомобиля.

Во избежание данной проблемы (загиб клапанов при обрыве) необходимо постоянно держать под контролем состояние и натяжение ремня ГРМ. При появлении малейшего незнакомого шума при работе, сразу же необходимо стараться выяснить причину его возникновения, осмотреть состоянием роликов и помпы.

При покупке подержанного автомобиля, произведите незамедлительную замену ремня ГРМ не зависимо от того, что вам рассказал продавец. И тогда такой актуальный вопрос как гнет ли клапана при обрыве Вас беспокоить не будет.

Загнуло клапана признаки

Когда оборвался ремень, то просто поменяв ремешок ГРМ, надеясь, что все прошло без последствий и вы запустите мотор, не стоит. Особенно если двигатель в списке тех, на которых гнет клапана. Да, бывают случаи, если загиб был не большой и несколько клапанов перестали плотно прилегать в седле, то можно крутить стартером, однако часто такие действия еще больше усугубят ситуацию. Так как при незначительном повреждении все будет работать и крутится, однако двигатель будет трясти, а последствия только ухудшатся.

Лучше всего, если вы снимите «голову», дабы проверить это наглядно или залив керосин, тем не менее, есть несколько способов как проверить погнут ли клапан без разбора двигателя.

Главным симптомом если загнутые клапана – малая или полностью отсутствует компрессия. Поэтому необходимо замерить компрессию в цилиндрах. Но, такие действия актуальны если коленвал можно провернуть и нигде ничего не упирается. Так что первое что нужно сделать – это установив новый ремень, вручную, за болт на КВ, прокрутить несколько оборотов весь газораспределительный механизм (нужно при этом выкрутить свечи).

Как проверить загнуло ли клапана

Чтобы определить, погнуло ли какой-то стержень клапана, достаточно будет буквально пяти оборотов ручного проворачивания ключом за болт коленвала. Если стержни целые, то вращение будет свободным, погнуты – тяжёлым. А еще должны быть четко ощутимые 4 точки (при одном обороте) сопротивления движению поршней. Если такие сопротивления неощутимы, то вкрутив назад свечи, выкручивайте их по очереди и снова прокручивайте коленчатый вал.

По усилию на ручное кручение, при отсутствующей одной из свечей, сравнительно не сложно понять в каком конкретно цилиндре произошел загиб клапана (-ов). Однако такой метод не всегда сможет помочь точно узнать загнуло клапана или нет.

Если коленчатый вал крутится свободно, тогда можно проверить компрессометром. Нет такого инструмента? Значит делать пневмотест, причем проверка герметичности цилиндров самый правильный способ, который даст ответ как прилегают тарелки клапанов в седлах, без дополнительных последствий при прокручивании стартером и без установки нового ремня.

Как проверить погнут ли клапан самому?

Для пневмо-теста ненужно тянуть машину на СТО, вы сами можете узнать, герметичен цилиндр или нет. Проще всего:

  • добрать по диаметру свечного колодца кусок шланга;
  • выкрутить свечу;
  • установить поршень цилиндра в верхнюю мертвую точку (клапана закрыты) по очередно;
  • вставляете плотно шланг в колодец;
  • со всех сил пытаетесь дуть в камеру сгорания (проходит воздух – погнуло, не проходит – “пронесло”).

Такой же тест можно сделать с использованием компрессора (даже автомобильного). Правда придется немного потратить больше времени, так как нужно подготовиться. В старой свече высверлить центральный электрод, а на керамический наконечник одеть шланг (зафиксировав хорошо хомутом). Потом качать давление в цилиндр (при условии, что поршень в нём стоит у ВМТ).

По шипению и по давлению на манометре будет понятно сидят шляпы клапанов в седлах или нет. Причем в зависимости от того куда пойдет воздух определите впускные загнуло или выпускные. При загнутых выпускных, воздух идет в выхлопной коллектор (глушитель). Если загнуло впускные клапана, то во впускной тракт.

Симптомы прогоревшего клапана

Основным признаком прогара клапанов является заметное троение двигателя на разных режимах его работы. Также в случае с прогоревшим клапаном двигатель сильно теряет мощность, заметно повышается расход топлива. Определенная сложность диагностики прогоревших клапанов без разборки двигателя и снятия ГБЦ заключается в том, что мотор может троить по разным причинам:

Рекомендуем также прочитать статью о том,

как определить состояние свечи зажигания по внешнему виду

. Из этой статьи вы узнаете о том, как проверить свечи зажигания своими руками.

Подведем итоги

Начнем с того, что появление первых признаков прогара клапанов является поводом для незамедлительной диагностики мотора. Если двигатель требует периодической регулировки клапанов, тогда данную процедуру необходимо осуществлять строго по регламенту. Не следует ожидать того момента, когда появится шум или стук клапанов.

На автомобилях, которые эксплуатируются на газу, необходимо уделять вопросу регулировки клапанов повышенное внимание. На таких авто желательно регулировать клапана каждые 10 тыс. км. пробега, то есть параллельно замене масла на плановом ТО. Дело в том, что прогар выпускного клапана в двигателях на газу встречается намного чаще сравнительно с бензином.

Стремление водителя максимально экономить на топливе после установки ГБО зачатую выражается в том, что владелец просит настройщиков сделать машину экономичной. Мастера обедняют подачу газа, в результате двигатель заметно теряет в мощности, но существенного снижения расхода газа не происходит. Дело в том, что для поддержания динамичного темпа езды приходится активнее нажимать на акселератор.

Стук клапанов на холодном двигателе

Клапана стучат на холодном двигателе или после прогрева мотора: возможные причины стука клапанного механизма. Диагностика неисправности, полезные советы.

Вреден ли газ для двигателя автомобиля

Как установка ГБО и переход на газ влияет на двигатель и моторесурс. Особенности настройки газового оборудования, подбор масла и обслуживание ДВС на газу.

Что такое бедная топливовоздушная смесь: причины…

Основные причины, кторые приводят к обеднению рабочей смеси. Бедная смесь на карбюраторных и инжекторных ДВС, а также на моторах с ГБО. Диагностика, ремонт.

Регулировка зазоров клапанов своими руками

Для чего и когда нужно регулировать клапана. Самостоятельная регулировка зазоров клапанного механизма при помощи щупа и регулировочных шайб. Рекомендации.

Низкая компрессия в дизельном двигателе

Проблемы с запуском дизеля. Признаки низкой компрессии и причины неисправности: ГРМ, зеркало цилиндров, поршень и кольца. Производим замер компрессии.

Как заглушить клапан егр на дизеле

Почему рекомендуется отключить систему EGR на дизельном двигателе и как правильно отключать ЕГР. Механическое глушение клапана егр и программное отключение.

Прогар поршня дизельного двигателя. Симптомы и причины

В процессе эксплуатации автомобиля, его двигатель регулярно подвергается нагрузкам. Как и любой другой механизм, двигатель имеет свой ресурс. Есть также дополнительные факторы, которые могут ускорить поломку двигателя.

Прогар поршня двигателя — одна из частых неисправностей ДВС.

Прогорел поршень симптомы:

  • Двигатель троит. Компрессия в цилиндре отсутствует, двигатель работает неровно.
  • Очень сильно увеличились картерные газы. Продукты горения топлива попадают в картер двигателя и создают излишнее давление.
  • Потеря тяги. При неработающем цилиндре тяга пропадает.
  • Дымность. Признаком прогара поршня также является увеличенная дымность за счет попадания лишнего масла в цилиндр.
  • Жор масла. Расход масла резко увеличивается при прогаре поршня дизельного двигателя.

Основные причины прогара или разрушения поршня дизельного двигателя

  1. Льет форсунка

Первой и самой вероятной причиной прогорания поршня является то, что льет форсунка. Проще говоря, она подает больше топлива, чем допустимо производителем. В итоге, приходится работать с большим объемом горения и пламени, чем позволено. Данная история сопровождается характерным «тах-кающим» звуком.

Если долго использовать машину в подобном режиме, то со временем стенки поршня оплавляются. Материал расплавленного алюминия будет разлетаться по стенкам цилиндра и ускорит разрушение двигателя. Чем дольше так ездить, тем больше деталей вам потребуется заменить. Вплоть до полноценной замены двигателя.

  1. Масло в камере сгорания

Причиной прогара поршней может стать попадание масла в цилиндры вследствии износа сальников, направляющей клапана и закоксованных колец. Масло стекает по впускному клапану и потихоньку капает на поршень двигателя. Температура горения масла выше, чем температура топлива. И эта ситуация заставляет двигатель постепенно разрушаться.

  1. Антифриз в камере сгорания

Бывает так, что в камеру сгорания поршня попадает антифриз. Попадание воды или антифриза внутрь камеры сгорания производит катализацию взрыва.

Поршень в двигателе можно сравнить с раскаленной сковородкой. Каждый из нас знает, что при попадании небольшого количества воды на сковородку, она начинает шипеть и выплескивать масло.

Внутри камеры сгорания температура может достигать 700 градусов, давление также очень высокое. Всё это служит катализатором для сильного микро-взрыва с последующим расплескиванием и повреждением металла.

Даже одна капля воды может стать катализатором проблем с двигателем!

Дизельный мотор имеет отличия от бензинового. Двигатели отличаются в частности принципом воспламенения, у бензина от искры, у дизеля от сжатия. Соответственно, нагрузка на сами поршня также превышает бензиновые аналоги примерно в 3 раза. Компрессия бензинового двигателя достигает значения в 10 бар давления. В свою очередь, дизельный двигатель обеспечивает давление в 30 бар. Степень сжатия также выше в 3 раза.

Дизельный двигатель более износоустойчивый. Правда, существует ряд нюансов, который делает дизельный двигатель менее устойчивым, чем бензиновый. Чаще всего, дизель дольше прослужит своему владельцу, если все в двигателе будет хорошо и обслуживаться он будет вовремя. Но, практика показывает, что в 90% случаев это не так.

Диагностика дизельного двигателя

При заказе вы получаете персонального менеджера который обеспечит максимально быстрое выполнение всех необходимых задач

avtoexperts.ru

Клапана двигателя работают в тяжелом режиме в области сильного давления и высокой температуры и поэтому изготавливаются из достаточно прочных материалов. Однако, не редки случаи, когда происходит прогорание тарелки клапана, обычно это клапан выпускной группы, работающий в особо жестких условиях.

Вызвано это тем, что при выпуске раскаленные отработанные газы с высокой скоростью и давлением проходят между тарелкой клапана и седлом, агрессивно воздействуя на обе детали.

Признаки:

• Двигатель троит, особенно на холостом ходу;

• Снижение мощности мотора;

• Увеличение расхода топлива.

Причины

Малая величина клапанного теплового зазора, либо полное его отсутствие ведут к пережатию клапанов и сгоранию тарелки клапана. Зазор может уменьшиться в процессе эксплуатации авто, при неправильной регулировке клапанов, а также при неисправности гидрокомпенсаторов.

Подгорание кромки тарелки клапана может быть вызвано и износом стержней клапанов и отверстия в направляющих втулках. Это ведет к тому, что клапан имеет некоторый люфт в направляющей и поэтому не полностью садится в седло.

По состоянию тыльной стороны кулачка распределительного вала можно с большой долей вероятности сделать вывод, что был малый клапанный зазор, либо он вообще полностью отсутствовал.

Определяется это таким образом. Когда между коромыслом, рокером или толкателем (в зависимости от конструкции двигателя) есть необходимый зазор, то тыльная часть кулачка распределительного вала не касается сопряженной детали. Так как нет прямого контакта, то тыльная часть кулака имеет темноватый оттенок, тогда как рабочая часть всегда блестящая, так как постоянно работает на прямой контакт.

Когда же зазор мал или отсутствует, то тыльная часть кулачка распределительного вала также работает в контакте с рокером и тоже имеет блестящий вид. Это подтвердит вероятность того, что клапан прогорел от пережатия клапанных зазоров при регулировке, либо уменьшился по мере эксплуатации, когда длительное время не проводилась проверка состояния клапанных зазоров.

При полном прилегании тарелки клапана к седлу, он отдает часть своей температуры седлу, частично при этом охлаждаясь. Когда же клапан не может сесть полностью в седло, он практически не охлаждается, что ведет в итоге к его перегреву и прогару кромки тарелки.

Прогар клапана и износ седел клапанов особенно выражен в двигателях, работающих на газе. Это вызвано тем, что при использовании газа повышается температура сгорания на 60-80 градусов, относительно бензиновой смеси.

Так при работе на бензине клапанные тарелки нагреваются до температуры порядка 900 градусов, а седла до 300-350 градусов. Само по себе такое повышение температуры в целом не опасно для двигателя, если не производится регулировка по обеднению газовой смеси. При работе на бедной смеси температура сгорания вырастает на 200-250 градусов, что неминуемо приведет в последствии к сгоранию тарелок выпускных клапанов и седел.

Помимо механических причин, вызывающих сгорание клапанов, нужно отметить и использование бензина, значение октана которого ниже, чем рекомендует производитель конкретной марки автомобиля. Это вызвано тем, что чем ниже октановое число бензина, тем выше скорость его горения и тем выше вероятность детонации при работе мотора.

Так при нормальном состоянии мотора, фронт распространения пламени смеси распространяется с 10-20 м/сек, а при использовании бензина с низким октановым числом скорость смеси начинает гореть уже 1500-2500 м/сек, что практически в 100 раз выше, чем при нормальном горении.

В итоге, многократно возрастает температура деталей двигателя, что приводит к прогоранию, клапанов, седел, поршней. Поэтому не стоит проверять прочность своего мотора, путем экономии на более дешевом сорте бензина с низким октановым числом.

Проблема с прогоранием клапанов может быть вызвана и постоянным эксплуатированием автомобиля на предельных возможностях. Это все же не спортивный автомобиль со специально подготовленным мотором, а обычный авто с серийным двигателем, для городской и загородной езды.

Проверка

Двигатель может троить по нескольким причинам, это:

• Трещина в крышке трамблера;

• Неисправный высоковольтный провод, свечной наконечник;

• Пробита прокладка головки блока;

Для проверки неработающего цилиндра нужно поочередно снимать свечные наконечники со свечей. При исправном цилиндре работа двигателя сразу изменится, при снятии с неисправного цилиндра работа мотора останется без изменений.

Далее нужно проверить компрессию в цилиндрах и убедиться, что причина кроется в поршневой группе или же именно в клапане, а не элементах зажигания. В проблемном цилиндре компрессия будет либо очень низкой, относительно остальных цилиндров, либо будет отсутствовать полностью.

Для того, чтобы исключить проблему с поршневой, в цилиндр, где малая величина компрессии, заливается немного моторного масла и вновь проверяется компрессия. Масло уплотняет пространство между поршнем и зеркалом цилиндра и если проблема с поршневой, то величина компрессии сразу увеличится. Если же давление не поднялось, то проблема с клапанами.

Помимо этого, подтвердить, что проблема именно с клапаном подскажет тот факт, что свеча зажигания неисправного цилиндра будет сухой, в районе электродов. Когда же низкое давление в цилиндре по причине поршневой, то все свеча будет в моторном масле.

Что делать?

Сгоревший клапан необходимо заменить, учитывая при этом определенные условия. Так, если ранее уже производились работы по ремонту головки блока, а именно выполнялась замена направляющих, клапанов, либо притирка имеющихся клапанов, то нужно учитывать, что седла уже просажены. То есть тарелка клапана глубоко утапливается в седло.

По этой причине торец стержня клапана выше допустимого подходит к кулачку распределительного вала, что не дает возможности его регулировки (нет зазора). В подобных случаях требуется замена седел клапанов, либо снятие торцевой части стержня клапана, чтобы компенсировать его глубокую посадку в седло.

Если эти работы по какой-либо причине невозможны, то выполняется замена головки блока.

В заключение

Для того, чтобы не попадать в ситуации с прогаром клапанов, рекомендуем периодически производить проверку их тепловых зазоров, дополнительно с проверкой компрессии, что может своевременно подсказать о неисправности в клапанах, путем снижения давления в одном или нескольких цилиндрах.

Косвенно о том, что требуется ремонт головки блока подскажет тот факт, что быстро выходят из строя недавно установленные сальники клапанов. Это происходит по причине того, что изношены направляющие или стержня клапанов. Стержень по причине люфта постоянно давит на одну кромку сальника, быстро выводя его из строя. При этом клапана уже не могут полностью садиться в седла и возможен прогар клапана.

Признаки прогоревшего клапана и причины прогара

Клапаны являются частью газораспределительного механизма и отвечают за открытие и закрытия впускных и выпускных отверстий через которые в цилиндры попадает топливная смесь и отводятся отработанные газы. Поскольку клапаны постоянно работают в условиях критических тепловых нагрузок, то случается, что они прогорают. Если опытным автомобилистам хорошо известны признаки прогоревшего клапана, то новичкам они чаще всего неведомы, как, впрочем, и то, почему эти детали приходят в негодность, чем это грозит и как делать ремонт после прогара. Попробуем устранить эти пробелы в знаниях.

Что такое прогар клапана?

Поскольку клапаны двигателей внутреннего сгорания изготавливаются из высокопрочных и стойких к воздействию высоких температур металлических сплавов, то «гореть» в классическом смысле этого слова они, конечно же, не могут. Прогар клапана — это технический термин, который означает, что на его кромке образовалась трещина или появилось проплавление. Вследствие таких дефектов теряется герметичность прилегания его тарелки к седлу, что неминуемо приводит к проблемам в функционировании двигателя и может явиться причиной его серьезной поломки.

Почему прогорают клапана?

Как выглядит прогоревший клапан

Специалисты выделяют целый ряд причин, по которым прогорают клапаны двигателей внутреннего сгорания. Наиболее частыми и распространенными из них являются следующие:

  • Заводской брак самих деталей;
  • Неправильная регулировка;
  • Неисправности системы охлаждения силовых агрегатов;
  • Неисправности и износ других деталей системы газораспределения;
  • Длительная работа двигателя на обедненной топливной смеси.

Не так давно одна из компаний, специализирующихся на производстве автомобильных компонентов, привела статистику, свидетельствующую о том, что поломки примерно 20% из вышедших из строя клапанов происходят по причине заводского брака. Сейчас выпуском этих деталей занимается немало компаний, причем среди них есть и такие, которые не в полной мере соблюдают технологию их изготовления. Клапана именно таких производителей чаще всего и прогорают. Что касается дефектов, из-за которых они выходят их строя, то ими являются неоднородность металла; изъяны, появляющиеся при ковке и неправильной термической обработке; микротрещины; плохая адгезия покрытия клапанной поверхности.

Достаточно частой причиной прогара клапанов является неправильная регулировка их тепловых зазоров. Она приводит к перегреву деталей со всеми вытекающими последствиям. Следует заметить, что по этой причине прогорают клапаны как тех двигателей, в которых они регулируются вручную, так и тех, в которых этот процесс осуществляется автоматически. Во втором случае за регулировку теплового зазора отвечают гидрокомпенсаторы, и если они по каким-либо причинам выходят из строя, то клапаны начинают перегреваться.

Их температура может чрезмерно повышаться и в тех случаях, когда двигатель плохо охлаждается. Это может происходить из-за проблем с насосом, термостатом, засоренности радиатора или банальной нехватки охлаждающей жидкости.

Нередко случается так, что в процессе длительной эксплуатации двигателя изнашиваются направляющие втулки клапанов. Это, а также такой дефект, как ослабление упругости прижимной пружины, нередко приводит к неправильному позиционированию детали и, как следствие, ее перегреву и прогару. Кроме того, клапаны часто прогорают и тогда, когда двигатели в течение долгого времени работают на обедненной топливной смеси.

Признаки прогара клапанов

Наиболее верным признаком того, что в двигателе прогорел клапан (или сразу несколько клапанов) является то, что он начинает «троить». В принципе, так происходит и тогда, когда происходят неисправности в системе зажигания автомобиля, однако если после проверки выясняется, что с ней все в порядке, то имеет смысл проверить именно клапаны.

Еще один симптом, который сигнализировать об этой неисправности — это потеря мощности и приемистости машины. Причин такого поведения автомобиля может быть немало, но прогар клапанов является одной из наиболее частых из них. Наконец, еще одним признаком является появление периодических хлопков как во всасывающий коллектор, так и в выхлопную систему (глушитель).

Если выясняется, что клапана действительно прогрели, то откладывать ремонт не следует. Дело в том, что эксплуатация двигателя с прогоревшими клапанами чревата появлением еще более серьезных проблем.

Возможные последствия прогара клапанов

Как показывает практика, самым безобидным из всех последствий, которыми грозит эксплуатация автомобиля с прогоревшими клапанами, является повышение расхода топлива. Дело в том, что силовой агрегат начинает работать нестабильно, в камеры сгорания цилиндров поступает, как правило, больше топливной смеси, чем необходимо.

Гораздо более опасно то, что при эксплуатации двигателя, клапана которого прогорели, возможно попадание в его цилиндры осколков. Пригоревшие клапаны теряют свою прочность, неуклонно разрушаются, и частицы металла вполне могут попасть (и, чаще всего, попадают) непосредственно в поршневую группу и разрушают ее. Это может привести к необходимости серьезного ремонта мотора, вплоть до полной замены головки блока цилиндров. Если же и в таких условиях продолжать эксплуатировать силовой агрегат, то, в конце концов, его придется менять полностью.

Читайте также: Что такое ГРМ в автомобиле и для чего он нужен.

Ремонт после прогара клапанов

Когда в процессе диагностики точно выяснилось, что клапаны прогорели, необходимо прекратить эксплуатацию двигателя и приняться за его ремонт. Прежде всего, нужно устранить причины возникновения неисправности, поскольку если этого не сделать, то она обязательно возникнет вновь.

Если установлено, что причиной прогара клапанов стала неправильная их регулировка, то нужно заменить их на новые и верно отрегулировать. В современных автомобилях для устранения такой неполадки часто приходится также менять гидрокомпенсаторы.

При износе направляющих втулок и ослабления пружин, их также необходимо поменять вместе с клапанами. Для их замены следует подбирать только детали, которые изготавливаются известными и надежными производителями, чтобы быть полностью уверенным в их высоком качестве.

В тех случаях, когда причиной прогара клапанов стала неисправность системы охлаждения двигателя, то отремонтировать нужно в первую очередь именно ее, и только потом браться за замену клапанов. Наконец, в любом случае следует отказаться от использования некачественного топлива и изменить режимы функционирования силового агрегата таким образом, чтобы он не работал на обедненной топливной смеси.

Читайте также: Регулировка клапанов — для чего она нужна и что дает.

Почему прогорел поршень?

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук

Сами по себе дефекты в механической части двигателя, как известно, не появляются. Практика показывает: всегда есть причины повреждения и выхода из строя тех или иных деталей. Разобраться в них непросто, особенно, когда повреждены составляющие поршневой группы.

Поршневая группа — традиционный источник неприятностей, подстерегающих водителя, эксплуатирующего автомобиль, и механика, его ремонтирующего. Перегрев двигателя, небрежность в ремонте, — и пожалуйста, — повышенный расход масла, сизый дым, стук.

При «вскрытии» такого мотора неминуемо обнаруживаются задиры на поршнях, кольцах и цилиндрах. Вывод неутешителен — требуется дорогостоящий ремонт. И возникает вопрос: чем провинился двигатель, что его довели до такого состояния?

Двигатель, конечно, не виноват. Просто необходимо предвидеть, к чему приводят те или иные вмешательства в его работу. Ведь поршневая группа современного двигателя — «материя тонкая» во всех смыслах. Сочетание минимальных размеров деталей с микронными допусками и громадными силами давления газов, и инерции, действующими на них, способствует появлению и развитию дефектов, приводящих в конечном счете к выходу двигателя из строя.

Во многих случаях простая замена поврежденных деталей — не лучшая технология ремонта двигателя. Причина-то появления дефекта осталась, а раз так, то его повторение неминуемо.

Чтобы этого не случилось, грамотному мотористу, как гроссмейстеру, необходимо думать на несколько ходов вперед, просчитывая возможные последствия своих действий. Но и этого недостаточно — необходимо выяснить, почему возник дефект. А здесь без знания конструкции, условий работы деталей и процессов, происходящих в двигателе, как говорится, делать нечего. Поэтому, прежде чем анализировать причины конкретных дефектов и поломок, неплохо было бы знать.

Как работает поршень?

Поршень современного двигателя — деталь на первый взгляд простая, но крайне ответственная и одновременно сложная. В его конструкции воплощен опыт многих поколений разработчиков.

И в какой-то степени поршень формирует облик всего двигателя. В одной из прошлых публикаций мы даже высказали такую мысль, перефразировав известный афоризм: «Покажи мне поршень, и я скажу, что у тебя за двигатель».

Итак, с помощью поршня в двигателе решается несколько задач. Первая и главная — воспринять давление газов в цилиндре и передать возникшую силу давления через поршневой палец шатуну. Далее эта сила будет преобразована коленвалом в крутящий момент двигателя.

Решить задачу преобразования давления газов во вращательный момент невозможно без надежного уплотнения движущегося поршня в цилиндре. Иначе неминуем прорыв газов в картер двигателя и попадание масла из картера в камеру сгорания.

Для этого на поршне организован уплотнительный пояс с канавками, в которые установлены компрессионные и маслосъемные кольца специального профиля. Кроме того, для сброса масла в поршне выполнены особые отверстия.

Но этого мало. В процессе работы днище поршня (огневой пояс), непосредственно контактируя с горячими газами, нагревается, и это тепло надо отводить. В большинстве двигателей задача охлаждения решается с помощью тех же поршневых колец — через них тепло передается от днища стенке цилиндра и далее — охлаждающей жидкости. Однако в некоторых наиболее нагруженных конструкциях делают дополнительное масляное охлаждение поршней, подавая масло снизу на днище с помощью специальных форсунок. Иногда применяют и внутреннее охлаждение — форсунка подает масло во внутреннюю кольцевую полость поршня.

Для надежного уплотнения полостей от проникновения газов и масла поршень должен удерживаться в цилиндре так, чтобы его вертикальная ось совпадала с осью цилиндра. Разного рода перекосы и «перекладки», вызывающие «болтание» поршня в цилиндре, негативно сказываются на уплотняющих и теплопередающих свойствах колец, увеличивают шумность работы двигателя.

Удерживать поршень в таком положении призван направляющий пояс — юбка поршня. Требования к юбке весьма противоречивы, а именно: необходимо обеспечить минимальный, но гарантированный, зазор между поршнем и цилиндром как в холодном, так и в полностью прогретом двигателе.

Задача конструирования юбки усложняется тем, что температурные коэффициенты расширения материалов цилиндра и поршня различны. Мало того, что они изготовлены из различных металлов, их температуры нагрева разнятся во много раз.

Чтобы нагретый поршень не заклинило, в современных двигателях принимают меры по компенсации его температурных расширений.

Во-первых, в поперечном сечении юбке поршня придается форма эллипса, большая ось которого перпендикулярна оси пальца, а в продольном — конуса, сужающегося к днищу поршня. Такая форма позволяет обеспечить соответствие юбки нагретого поршня стенке цилиндра, препятствуя заклиниванию.

Во-вторых, в ряде случаев в юбку поршня заливают стальные пластины. При нагревании они расширяются медленнее и ограничивают расширение всей юбки.

Использование легких алюминиевых сплавов для изготовления поршней — не прихоть конструкторов. На высоких частотах вращения, характерных для современных двигателей, очень важно обеспечить низкую массу движущихся деталей. В подобных условиях тяжелому поршню потребуется мощный шатун, «могучий» коленвал и слишком тяжелый блок с толстыми стенками. Поэтому альтернативы алюминию пока нет, и приходится идти на всяческие ухищрения с формой поршня.

В конструкции поршня могут быть и другие «хитрости». Одна из них — обратный конус в нижней части юбки, призванный уменьшить шум из-за «перекладки» поршня в мертвых точках. Улучшить смазку юбки помогает специальный микропрофиль на рабочей поверхности — микроканавки с шагом 0,0,5 мм, а уменьшить трение — специальное антифрикционное покрытие. Профиль уплотнительного и огневого поясов тоже определенный — здесь самая высокая температура, и зазор между поршнем и цилиндром в этом месте не должен быть ни большим (возрастает вероятность прорыва газов, опасность перегрева и поломки колец), ни маленьким (велика опасность заклинивания). Нередко стойкость огневого пояса повышается анодированием.

Все, что мы рассказали, — далеко не полный перечень требований к поршню. Надежность его работы зависит и от сопряженных с ним деталей: поршневых колец (размеры, форма, материал, упругость, покрытие), поршневого пальца (зазор в отверстии поршня, способ фиксации), состояния поверхности цилиндра (отклонения от цилиндричности, микропрофиль). Но уже становится ясно, что любое, даже не слишком значительное, отклонение в условиях работы поршневой группы быстро приводит к появлению дефектов, поломкам и выходу двигателя из строя. Чтобы в дальнейшем качественно отремонтировать двигатель, необходимо не только знать, как устроен и работает поршень, но и уметь по характеру повреждения деталей определить, почему, к примеру, возник задир или.

Почему прогорел поршень?

Анализ различных повреждений поршней показывает, что все причины дефектов и поломок делятся на четыре группы: нарушение охлаждения, недостаток смазки, чрезмерно высокое термосиловое воздействие со стороны газов в камере сгорания и механические проблемы.

Вместе с тем многие причины возникновения дефектов поршней взаимосвязаны, как и функции, выполняемые его различными элементами. Например, дефекты уплотняющего пояса вызывают перегрев поршня, повреждения огневого и направляющего поясов, а задир на направляющем поясе ведет к нарушению уплотнительных и теплопередающих свойств поршневых колец.

В конечном счете это может спровоцировать прогар огневого пояса.

Отметим также, что практически при всех неисправностях поршневой группы возникает повышенный расход масла. При серьезных повреждениях наблюдаются густой, сизый дым выхлопа, падение мощности и затрудненный запуск из-за низкой компрессии. В некоторых случаях прослушивается стук поврежденного поршня, особенно на непрогретом двигателе (о стуке поршня более подробно см. №№ 8,9/2000).

Иногда характер дефекта поршневой группы удается определить и без разборки двигателя по указанным выше внешним признакам. Но чаще всего такая «безразборная» диагностика неточна, поскольку разные причины нередко дают практически один и тот же результат. Поэтому возможные причины дефектов требуют детального анализа.

Нарушение охлаждения поршня — едва ли не самая распространенная причина появления дефектов. Обычно это происходит при неисправности системы охлаждения двигателя (цепочка: «радиатор — вентилятор — датчик включения вентилятора — водяной насос») либо из-за повреждения прокладки головки блока цилиндров. Во всяком случае, как только стенка цилиндра перестает омываться снаружи жидкостью, ее температура, а вместе с ней и температура поршня, начинают расти. Поршень расширяется быстрее цилиндра, к тому же неравномерно, и в конечном итоге зазор в отдельных местах юбки (как правило, вблизи отверстия под палец) становится равным нулю. Начинается задир — схватывание и взаимный перенос материалов поршня и зеркала цилиндра, а при дальнейшей работе двигателя происходит заклинивание поршня.

После остывания форма поршня редко приходит в норму: юбка оказывается деформированной, т.е. сжатой по большой оси эллипса. Дальнейшая работа такого поршня сопровождается стуком и повышенным расходом масла.

В некоторых случаях задир на поршне распространяется на уплотнительный пояс, завальцовывая кольца в канавки поршня. Тогда цилиндр, как правило, выключается из работы (слишком мала компрессия), а говорить о расходе масла вообще трудно, поскольку оно будет просто вылетать из выхлопной трубы.

Недостаточная смазка поршня чаще всего характерна для пусковых режимов, особенно при низких температурах. В подобных условиях топливо, поступающее в цилиндр, смывает масло со стенок цилиндра, и возникают задиры, которые располагаются, как правило, в средней части юбки, на ее нагруженной стороне.

Двухсторонний задир юбки обычно встречается при длительной работе в режиме масляного голодания, связанного с неисправностями системы смазки двигателя, когда количество масла, попадающего на стенки цилиндров, резко уменьшается.

Недостаток смазки поршневого пальца — причина его заклинивания в отверстиях бобышек поршня. Такое явление характерно только для конструкций с пальцем, запрессованным в верхнюю головку шатуна. Этому способствует малый зазор в соединении пальца с поршнем, поэтому «прихваты» пальцев чаще наблюдаются у относительно новых двигателей.

Чрезмерно высокое термосиловое воздействие на поршень со стороны горячих газов в камере сгорания — частая причина дефектов и поломок. Так, детонация приводит к разрушению перемычек между кольцами, а калильное зажигание — к прогарам (более подробно см. №№ 4, 5/2000).

У дизелей чрезмерно большой угол опережения впрыска топлива вызывает очень быстрое нарастание давления в цилиндрах («жесткость» работы), что также может вызвать поломку перемычек. Такой же результат возможен и при использовании различных жидкостей, облегчающих запуск дизеля.

Днище и огневой пояс могут повреждаться при слишком высокой температуре в камере сгорания дизеля, вызванной неисправностью распылителей форсунок. Аналогичная картина возникает и при нарушении охлаждения поршня — например, при закоксовывании форсунок, подающих масло к поршню, имеющему кольцевую полость внутреннего охлаждения. Задир, возникающий на верхней части поршня, может распространяться и на юбку, захватывая поршневые кольца.

Механические проблемы, пожалуй, дают самое большое разнообразие дефектов поршневой группы и их причин. Например, абразивный износ деталей возможен как «сверху», из-за попадания пыли через рваный воздушный фильтр, так и «снизу», при циркуляции абразивных частиц в масле. В первом случае наиболее изношенными оказываются цилиндры в верхней их части и компрессионные поршневые кольца, а во втором — маслосъемные кольца и юбка поршня. Кстати, абразивные частицы в масле могут появиться не столько от несвоевременного обслуживания двигателя, сколько в результате быстрого износа каких-либо деталей (например, распредвала, толкателей и др.).

Редко, но встречается эрозия поршня у отверстия «плавающего» пальца при выскакивании стопорного кольца. Наиболее вероятные причины этого явления — непараллельность нижней и верхней головок шатуна, приводящая к значительным осевым нагрузкам на палец и «выбиванию» стопорного кольца из канавки, а также использование при ремонте старых (потерявших упругость) стопорных колец. Цилиндр в таких случаях оказывается поврежденным пальцем настолько, что уже не подлежит ремонту традиционными методами (расточка и хонингование).

Иногда в цилиндр могут попадать посторонние предметы. Такое чаще всего происходит при неаккуратной работе во время обслуживания или ремонта двигателя. Гайка или болт, оказавшись между поршнем и головкой блока, способны на многое, в том числе и просто «провалить» днище поршня.

Рассказ о дефектах и поломках поршней можно продолжать очень долго. Но и того, что уже сказано, достаточно, чтобы сделать некоторые выводы. По крайней мере, уже можно определить.

Как избежать прогара?

Правила очень просты и вытекают из особенностей работы поршневой группы и причин появления дефектов. Тем не менее, многие водители и механики забывают о них, что называется, со всеми вытекающими последствиями.

Хотя это и очевидно, но при эксплуатации все-таки необходимо: содержать в исправности системы питания, смазки и охлаждения двигателя, вовремя их обслуживать, излишне не нагружать холодный двигатель, избегать применения некачественного топлива, масла и несоответствующих фильтров и свечей зажигания. А если что-то с двигателем не так, не доводить его «до ручки», когда ремонт уже не обойдется «малой кровью».

При ремонте необходимо добавить и неукоснительно выполнять еще несколько правил. Главное, на наш взгляд, — нельзя стремиться к обеспечению минимальных зазоров поршней в цилиндрах и в замках колец. Эпидемия «болезни малых зазоров», когда-то поразившая многих механиков, все еще не прошла. Более того, практика показала, что попытки «поплотнее» установить поршень в цилиндре в надежде на уменьшение шума двигателя и увеличение его ресурса почти всегда заканчиваются обратным: задирами поршней, стуками, расходом масла и повторным ремонтом. Правило «лучше зазор на 0,03 мм больше, чем на 0,01 мм меньше» работает всегда и для любых двигателей.

Остальные правила традиционны: качественные запасные части, правильная обработка изношенных деталей, тщательная мойка и аккуратная сборка с обязательным контролем на всех этапах.

Задиры на юбке могут образоваться в результате недостаточного зазора или перегрева. В последнем случае они располагаются ближе к отверстию пальца.

Недостаточная смазка явилась причиной одностороннего задира юбки (а). При дальнейшей работе в таком режиме задир распространяется на обе стороны юбки (б).

Схватывание пальца в отверстии бобышек поршня произошло сразу после запуска двигателя. Причина — малый зазор в соединении и недостаточная смазка.

Залегание колец в канавках и задиры в результате слишком высокой температуры в камере сгорания (а). При недостаточном охлаждении днища задир распространяется на всю верхнюю часть поршня (б)

Плохая фильтрация масла послужила причиной абразивного износа юбки, цилиндров и поршневых колец.

Деформированный шатун обычно приводит к несимметричному пятну контакта юбки с цилиндром из-за перекоса поршня.

Почему прогорел поршень?

Почему прогорают поршни, если форсунки исправны

Сами по себе дефекты в механической части двигателя, как известно, не появляются. Практика показывает: всегда есть причины повреждения и выхода из строя тех или иных деталей. Разобраться в них непросто, особенно, когда повреждены составляющие поршневой группы.

Поршневая группа — традиционный источник неприятностей, подстерегающих водителя, эксплуатирующего автомобиль, и механика, его ремонтирующего. Перегрев двигателя, небрежность в ремонте, и, пожалуйста, – повышенный расход масла, сизый дым, стук.

При «вскрытии» такого мотора неминуемо обнаруживаются задиры на поршнях, кольцах и цилиндрах. Вывод неутешителен — требуется дорогостоящий ремонт. И возникает вопрос: чем провинился двигатель, что его довели до такого состояния?

Двигатель, конечно, не виноват. Просто необходимо предвидеть, к чему приводят те или иные вмешательства в его работу. Ведь поршневая группа современного двигателя — «материя тонкая» во всех смыслах. Сочетание минимальных размеров деталей с микронными допусками и громадными силами давления газов, и инерции, действующими на них, способствует появлению и развитию дефектов, приводящих в конечном счете к выходу двигателя из строя.

Во многих случаях простая замена поврежденных деталей — не лучшая технология ремонта двигателя. Причина-то появления дефекта осталась, а раз так, то его повторение неминуемо.

Чтобы этого не случилось, грамотному мотористу, как гроссмейстеру, необходимо думать на несколько ходов вперед, просчитывая возможные последствия своих действий. Но и этого недостаточно — необходимо выяснить, почему возник дефект. А здесь без знания конструкции, условий работы деталей и процессов, происходящих в двигателе, как говорится, делать нечего. Поэтому, прежде чем анализировать причины конкретных дефектов и поломок, неплохо было бы знать.

Как работает поршень?

Поршень подвижная деталь, плотно перекрывающая цилиндр в поперечном сечении и перемещающаяся вдоль его оси. Поршень предназначен для циклического восприятия давления расширяющихся газов и преобразования его в поступательное механическое движение, воспринимаемое далее кривошипно-шатунным механизмом. современного двигателя — деталь на первый взгляд простая, но крайне ответственная и одновременно сложная. В его конструкции воплощен опыт многих поколений разработчиков.

И в какой-то степени поршень формирует облик всего двигателя. В одной из прошлых публикаций мы даже высказали такую мысль, перефразировав известный афоризм: «Покажи мне поршень, и я скажу, что у тебя за двигатель».

Итак, с помощью поршня в двигателе решается несколько задач. Первая и главная — воспринять давление газов в цилиндре и передать возникшую силу давления через поршневой палец шатуну. Далее эта сила будет преобразована коленвалом в крутящий момент двигателя.

Решить задачу преобразования давления газов во вращательный момент невозможно без надежного уплотнения движущегося поршня в цилиндре. Иначе неминуем прорыв газов в картер двигателя и попадание масла из картера в камеру сгорания.

Для этого на поршне организован уплотнительный пояс с канавками, в которые установлены компрессионные и маслосъемные кольца специального профиля. Кроме того, для сброса масла в поршне выполнены особые отверстия.

Но этого мало. В процессе работы днище поршня (огневой пояс), непосредственно контактируя с горячими газами, нагревается, и это тепло надо отводить. В большинстве двигателей задача охлаждения решается с помощью тех же поршневых колец — через них тепло передается от днища стенке цилиндра и далее — охлаждающей жидкости. Однако в некоторых наиболее нагруженных конструкциях делают дополнительное масляное охлаждение поршней, подавая масло снизу на днище с помощью специальных форсунок. Иногда применяют и внутреннее охлаждение — форсунка подает масло во внутреннюю кольцевую полость поршня.

Для надежного уплотнения полостей от проникновения газов и масла поршень должен удерживаться в цилиндре так, чтобы его вертикальная ось совпадала с осью цилиндра. Разного рода перекосы и «перекладки», вызывающие «болтание» поршня в цилиндре, негативно сказываются на уплотняющих и теплопередающих свойствах колец, увеличивают шумность работы двигателя.

Удерживать поршень в таком положении призван направляющий пояс — юбка поршня. Требования к юбке весьма противоречивы, а именно: необходимо обеспечить минимальный, но гарантированный, зазор между поршнем и цилиндром как в холодном, так и в полностью прогретом двигателе.

Задача конструирования юбки усложняется тем, что температурные коэффициенты расширения материалов цилиндра и поршня различны. Мало того, что они изготовлены из различных металлов, их температуры нагрева разнятся во много раз.

Чтобы нагретый поршень не заклинило, в современных двигателях принимают меры по компенсации его температурных расширений.

Во-первых, в поперечном сечении юбке поршня придается форма эллипса, большая ось которого перпендикулярна оси пальца, а в продольном — конуса, сужающегося к днищу поршня. Такая форма позволяет обеспечить соответствие юбки нагретого поршня стенке цилиндра, препятствуя заклиниванию.

Во-вторых, в ряде случаев в юбку поршня заливают стальные пластины. При нагревании они расширяются медленнее и ограничивают расширение всей юбки.

Использование легких алюминиевых сплавов для изготовления поршней — не прихоть конструкторов. На высоких частотах вращения, характерных для современных двигателей, очень важно обеспечить низкую массу движущихся деталей. В подобных условиях тяжелому поршню потребуется мощный шатун, «могучий» коленвал и слишком тяжелый блок с толстыми стенками. Поэтому альтернативы алюминию пока нет, и приходится идти на всяческие ухищрения с формой поршня.

В конструкции поршня могут быть и другие «хитрости». Одна из них — обратный конус в нижней части юбки, призванный уменьшить шум из-за «перекладки» поршня в мертвых точках. Улучшить смазку юбки помогает специальный микропрофиль на рабочей поверхности — микроканавки с шагом 0,2-0,5 мм, а уменьшить трение — специальное антифрикционное покрытие. Профиль уплотнительного и огневого поясов тоже определенный — здесь самая высокая температура, и зазор между поршнем и цилиндром в этом месте не должен быть ни большим (возрастает вероятность прорыва газов, опасность перегрева и поломки колец), ни маленьким (велика опасность заклинивания). Нередко стойкость огневого пояса повышается анодированием.

Все, что мы рассказали, — далеко не полный перечень требований к поршню. Надежность его работы зависит и от сопряженных с ним деталей: поршневых колец (размеры, форма, материал, упругость, покрытие), поршневого пальца (зазор в отверстии поршня, способ фиксации), состояния поверхности цилиндра (отклонения от цилиндричности, микропрофиль). Но уже становится ясно, что любое, даже не слишком значительное, отклонение в условиях работы поршневой группы быстро приводит к появлению дефектов, поломкам и выходу двигателя из строя. Чтобы в дальнейшем качественно отремонтировать двигатель, необходимо не только знать, как устроен и работает поршень, но и уметь по характеру повреждения деталей определить, почему, к примеру, возник задир или.

Почему прогорел поршень?

Анализ различных повреждений поршней показывает, что все причины дефектов и поломок делятся на четыре группы: нарушение охлаждения, недостаток смазки, чрезмерно высокое термосиловое воздействие со стороны газов в камере сгорания и механические проблемы.

Вместе с тем многие причины возникновения дефектов поршней взаимосвязаны, как и функции, выполняемые его различными элементами. Например, дефекты уплотняющего пояса вызывают перегрев поршня, повреждения огневого и направляющего поясов, а задир на направляющем поясе ведет к нарушению уплотнительных и теплопередающих свойств поршневых колец.

В конечном счете это может спровоцировать прогар огневого пояса.

Отметим также, что практически при всех неисправностях поршневой группы возникает повышенный расход масла. При серьезных повреждениях наблюдаются густой, сизый дым выхлопа, падение мощности и затрудненный запуск из-за низкой компрессии. В некоторых случаях прослушивается стук поврежденного поршня, особенно на непрогретом двигателе.

Иногда характер дефекта поршневой группы удается определить и без разборки двигателя по указанным выше внешним признакам. Но чаще всего такая «безразборная» диагностика неточна, поскольку разные причины нередко дают практически один и тот же результат. Поэтому возможные причины дефектов требуют детального анализа.

Нарушение охлаждения поршня — едва ли не самая распространенная причина появления дефектов. Обычно это происходит при неисправности системы охлаждения двигателя (цепочка: «радиатор-вентилятор-датчик включения вентилятора-водяной насос») либо из-за повреждения прокладки головки блока цилиндров. Во всяком случае, как только стенка цилиндра перестает омываться снаружи жидкостью, ее температура, а вместе с ней и температура поршня, начинают расти. Поршень расширяется быстрее цилиндра, к тому же неравномерно, и в конечном итоге зазор в отдельных местах юбки (как правило, вблизи отверстия под палец) становится равным нулю. Начинается задир — схватывание и взаимный перенос материалов поршня и зеркала цилиндра, а при дальнейшей работе двигателя происходит заклинивание поршня.

После остывания форма поршня редко приходит в норму: юбка оказывается деформированной, т.е. сжатой по большой оси эллипса. Дальнейшая работа такого поршня сопровождается стуком и повышенным расходом масла.

В некоторых случаях задир на поршне распространяется на уплотнительный пояс, завальцовывая кольца в канавки поршня. Тогда цилиндр, как правило, выключается из работы (слишком мала компрессия), а говорить о расходе масла вообще трудно, поскольку оно будет просто вылетать из выхлопной трубы.

Недостаточная смазка поршня чаще всего характерна для пусковых режимов, особенно при низких температурах. В подобных условиях топливо, поступающее в цилиндр, смывает масло со стенок цилиндра, и возникают задиры, которые располагаются, как правило, в средней части юбки, на ее нагруженной стороне.

Двухсторонний задир юбки обычно встречается при длительной работе в режиме масляного голодания, связанного с неисправностями системы смазки двигателя, когда количество масла, попадающего на стенки цилиндров, резко уменьшается.

Недостаток смазки поршневого пальца — причина его заклинивания в отверстиях бобышек поршня. Такое явление характерно только для конструкций с пальцем, запрессованным в верхнюю головку шатуна. Этому способствует малый зазор в соединении пальца с поршнем, поэтому «прихваты» пальцев чаще наблюдаются у относительно новых двигателей.

Чрезмерно высокое термосиловое воздействие на поршень со стороны горячих газов в камере сгорания — частая причина дефектов и поломок. Так, детонация приводит к разрушению перемычек между кольцами, а калильное зажигание — к прогарам.

У дизелей чрезмерно большой угол опережения впрыска топлива вызывает очень быстрое нарастание давления в цилиндрах («жесткость» работы), что также может вызвать поломку перемычек. Такой же результат возможен и при использовании различных жидкостей, облегчающих запуск дизеля.

Днище и огневой пояс могут повреждаться при слишком высокой температуре в камере сгорания дизеля, вызванной неисправностью распылителей форсунок. Аналогичная картина возникает и при нарушении охлаждения поршня — например, при закоксовывании форсунок, подающих масло к поршню, имеющему кольцевую полость внутреннего охлаждения. Задир, возникающий на верхней части поршня, может распространяться и на юбку, захватывая поршневые кольца.

Механические проблемы, пожалуй, дают самое большое разнообразие дефектов поршневой группы и их причин. Например, абразивный износ деталей возможен как «сверху», из-за попадания пыли через рваный воздушный фильтр, так и «снизу», при циркуляции абразивных частиц в масле. В первом случае наиболее изношенными оказываются цилиндры в верхней их части и компрессионные поршневые кольца, а во втором — маслосъемные кольца и юбка поршня. Кстати, абразивные частицы в масле могут появиться не столько от несвоевременного обслуживания двигателя, сколько в результате быстрого износа каких-либо деталей (например, распредвала, толкателей и др.).

Редко, но встречается эрозия поршня у отверстия «плавающего» пальца при выскакивании стопорного кольца. Наиболее вероятные причины этого явления — непараллельность нижней и верхней головок шатуна, приводящая к значительным осевым нагрузкам на палец и «выбиванию» стопорного кольца из канавки, а также использование при ремонте двигателя старых (потерявших упругость) стопорных колец. Цилиндр в таких случаях оказывается поврежденным пальцем настолько, что уже не подлежит ремонту традиционными методами (расточка и хонингование).

Иногда в цилиндр могут попадать посторонние предметы. Такое чаще всего происходит при неаккуратной работе во время обслуживания или ремонта двигателя. Гайка или болт, оказавшись между поршнем и головкой блока, способны на многое, в том числе и просто «провалить» днище поршня.

Рассказ о дефектах и поломках поршней можно продолжать очень долго. Но и того, что уже сказано, достаточно, чтобы сделать некоторые выводы. По крайней мере, уже можно определить.

Как избежать прогара?

Правила очень просты и вытекают из особенностей работы поршневой группы и причин появления дефектов. Тем не менее, многие водители и механики забывают о них, что называется, со всеми вытекающими последствиями.

Хотя это и очевидно, но при эксплуатации все-таки необходимо: содержать в исправности системы питания, смазки и охлаждения двигателя, вовремя их обслуживать, излишне не нагружать холодный двигатель, избегать применения некачественного топлива, масла и несоответствующих фильтров и свечей зажигания. А если что-то с двигателем не так, не доводить его «до ручки», когда ремонт уже не обойдется «малой кровью».

При ремонте необходимо добавить и неукоснительно выполнять еще несколько правил. Главное, на наш взгляд, — нельзя стремиться к обеспечению минимальных зазоров поршней в цилиндрах и в замках колец. Эпидемия «болезни малых зазоров», когда-то поразившая многих механиков, все еще не прошла. Более того, практика показала, что попытки «поплотнее» установить поршень в цилиндре в надежде на уменьшение шума двигателя и увеличение его ресурса почти всегда заканчиваются обратным: задирами поршней, стуками, расходом масла и повторным ремонтом. Правило «лучше зазор на 0,03 мм больше, чем на 0,01 мм меньше» работает всегда и для любых двигателей.

Остальные правила традиционны: качественные запасные части, правильная обработка изношенных деталей, тщательная мойка и аккуратная сборка с обязательным контролем на всех этапах.

Как определить прогоревший поршень

Поршни изготавливаются из материалов, способных выдерживать высокие температуры внутри двигателя, однако, и они могут выйти из строя. Признаками такой неисправности являются посторонний шум при работе двигателя (грохот или стуки на холостых оборотах), повышенный расход масла, пропуски зажигания и снижение мощности.

Падение компрессии также может привести к пропускам зажигания и потере мощности. Среди причин снижения компрессии можно выделить следующие: прогорание выпускного клапана, деформация клапана, ослабление или поломка клапанных пружин, повреждение прокладки головки блока и неисправность поршня. Если тест компрессии обнаруживает небольшую компрессию или ее отсутствие в одном из цилиндров, а дополнительная проверка показывает ее утечку в картер, а не во впускную или выпускную системы, то это один из признаков наличия отверстия или трещины в поршне этого цилиндра. Если у вас нет бороскопа, то вам придется демонтировать головку цилиндров для проведения внешнего осмотра поршней. В случае повышенного расхода масла, а также появления сизого дыма из выхлопной трубы проблема может заключаться в износе направляющих клапанов и маслосъемных колпачков, износе или поломке поршневых колец или наличии трещин в поршне.

Диагностика

Следы оплавления материала в верхней части поршня или отверстия на его поверхности указывают на то, что деталь сильно нагревалась. В данном случае сильное опережение зажигания или детонация стали причиной разрушения поршня. Это произошло из-за плавления алюминия вследствие высоких температур, поэтому целью диагностики должно стать выявление факторов, вызывающих перегрев.

Самой распространенной причиной прогорания поршня является загрязнение топливной форсунки. При этом смесь обедняется. На некоторых автомобилях эта неисправность сопровождается появлением кодов ошибок P0171 или P0174, которые свидетельствуют о обеднении топливной смеси и возможном загрязнении как минимум одной из форсунок. Единственным гарантированным методом устранения этой неисправности является снятие, промывка и последующая проверка всех форсунок. Форсунки с показателем перелива менее 5% или более 8%.

Если вы не располагаете установкой для промывки форсунок, то вы можете заменить форсунку цилиндра с прогоревшим поршнем, почистить остальные, затем собрать двигатель и проверить его работу. В большинстве случаев таким методом удается устранить проблему.

Другие причины прогорания поршня: неправильный температурный ражим работы свечи (слишком высокий для этого двигателя), слишком раннее зажигание (не очень распространено в настоящее время из-за использования электронных систем управления зажиганием), выход из строя датчика детонации, низкое октановое число используемого топлива (бензин с октановым числом менее 87, либо использование бензина с октановым числом 87 в двигателях с высокой степенью сжатия, которым требуются премиальные свечи), а также любой другой фактор, в результате которого температура работы двигателя увеличивается – низкий уровень охлаждающей жидкости, неисправность термостата, поломка водяного насоса, неработоспособность вентилятора и засорение каталитического нейтрализатора, который не позволяет выводить горячие газы из двигателя.

На турбированных и форсированных двигателях слишком высокое давление и высокооктановый бензин могут быстро вывести поршень из строя. Проверьте работу регулировочного клапана и системы контроля турбонаддува. Если последняя была настроена таким образом, чтобы развивать давление больше номинального, то в цилиндры может попасть больше воздуха, чем требуется для нормальной работы. Это грозит обеднением смеси и прогоранием поршня. При обнаружении описанных симптомов вам нужно немедленно обратиться к специалисту.

Симптомы и признаки прогоревшего клапана. Точно определяем проблему

Скачать PDF

Для водителей полезно знать все симптомы и признаки прогоревшего клапана. Часто сталкиваются с этой проблемой владельцы отечественных автомобилей. На других машинах такое также может встречаться. Особенно на не очень новых иномарках, коих у нас предостаточно. Проблемы с клапанами могут приводить ко многим затруднениям. В том числе и к повышенному износу двигателя.

Помимо этого, симптомы делают вождение автомобиля достаточно нервным. Что сказывается отрицательно на состоянии водителя. В связи с этим важно своевременно выявлять эту неисправность и устранять ее.

Почему возникает проблема?

Симптомы и признаки прогоревшего клапана очень схожи с другими видами неисправностей. Причем многие водители до последнего не верят именно в эту неисправность и тратят время на лишние действия.

Клапана выполняют важную функцию. Они позволяют топливу поступать в камеру сгорания. И выпускают сгоревшие газы после окончания их работы. Как понятно из описанного клапана постоянно находятся в агрессивных условиях. На них воздействуют газы и высокие температуры. Это приводит к разрушению металла, из которого состоит клапан. Постепенно он прогорает.

Особенно часто это происходит со старыми автомобилями, клапана которых выполнялись из не очень хороших материалов. Также многие люди делают эту проблему себе сами. Они заправляют свое авто топливом, не предназначенным для него. В итоге повышенная температура горения приводит к повреждению этих элементов ГБЦ (головки блока цилиндров).

Основным признаком прогорания клапанов является троение двигателя. То есть один или несколько цилиндров не работает. При этой неисправности нарушается герметичность камеры сгорания. Прогоревший клапан пропускает газы при сгорании топлива. В итоге они не толкают поршень вниз, а просто выходят напрямую в коллектор. Это приводит к пропуску одного цилиндра.

Водитель замечает именно это в виде троения мотора. Также симптомом такой проблемы является увеличение расхода топлива, что неудивительно, ведь часть его просто улетает в атмосферу.

Признаки

Симптомы прогоревшего клапана совпадают один в один с признаком неисправности системы зажигания. Поэтому очень часто неопытные механики начинают ремонтировать именно зажигание. При этом они меняют крышку трамблера, ставят новые высоковольтные провода, свечи, выставляют зажигание, но результата нет. Движок как работал через раз, так и продолжает троить. Они, кляня создателей автомобилей, продолжают искать причину, даже не догадываясь об истинной причине проблемы. Причем, даже те кто догадался о том, что проблема кроется в моторе, о прогоревших клапанах узнают только сняв ГБЦ.

При этом существует способ диагностировать эту неисправность, не разбирая двигатель. Поиск причины должен происходить по определенному алгоритму:

  • Проверяется зажигание. Здесь нужно уделить внимание работоспособности распределителя, правильность угла опережения зажигания, целостность проводов;
  • Определяют проблемный цилиндр. Делают это следующим способом. По очереди сдергивают со свечей колпачки высоковольтников. Если цилиндр работает, то двигатель начнет глохнуть. Неисправный на такое действие не отреагирует, и работа двигателя не изменится. Делать это следует аккуратно. Снимать колпачки необходимо с помощью заизолированных пассатижей;
  • После этого замеряют компрессию. Скорее всего, она окажется несколько ниже требуемых 11 очков. Но это может быть показателем как проблем с клапанами, так и неисправности поршневой группы.

Обычно на этом этапе автолюбители хватаются за набор ключей и начинают увлеченно раскручивать двигатель. Но имеется способ распознать истинную причину неисправности, не разбирая двигатель. Стоит заранее приготовить нужные детали и инструменты.

Делается это следующим образом:

  • Для начала вам понадобится завести двигатель. После этого снимают шланг сапуна. Из него должен выходить просто теплый воздух, в крайнем случае, легкий дымок. Если дым серый и плотный, при этом пахнущий выхлопом, то причина плохой компрессии в проблемах с поршневой группой. Возможно прогорание поршня или залегание колец;
  • Далее, вне зависимости от того, что вы увидите при снятии шланга, следует выкрутить свечу из проблемного цилиндра. Следует рассмотреть ее. При повреждении поршня она будет в масле. Прогоревший клапан легко определяется по абсолютно нормальному состоянию свечи;
  • Снимите ГБЦ и замените поврежденную деталь. Даже если вы не собираетесь менять весь комплект клапанов, а хотите обойтись заменой только поврежденного. Обязательно поменяйте все маслосъемные колпачки и притрите клапана.

Заключение. Немногие водители знают, как правильно выявить прогоревший клапан. Поэтому они тратят время и деньги на совершенно другие детали и узлы автомобиля, не решая главную проблему. Симптомы и признаки прогоревшего клапана довольно просты. Зная их, даже начинающий автомеханик сможет поставить точный диагноз буквально за 15 минут.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector