Постоянное совершенствование двигателя внутреннего сгорания в целях увеличения КПД и повышения топливной экономичности заставило инженеров серьезно переработать конструкцию ГРМ современных дизельных и бензиновых моторов. Также изменения коснулись устройства поршневой группы и камеры сгорания. Указанные доработки были сделаны для максимально эффективного наполнения цилиндров и их качественной вентиляции, то есть получения улучшенного газообмена.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое система изменения фаз газораспределения. Из этой статьи вы узнаете о том, какие разновидности указанных решений устанавливаются на разных двигателях, а также о принципах работы и конструктивных особенностях подобных систем.
Если на ранних этапах развития наиболее распространенным был двигатель с двумя клапанами на цилиндр (1 впускной и 1 выпускной клапан), то сегодня повсеместно наблюдается увеличение количества клапанов на один цилиндр. Такие изменения хорошо иллюстрирует наиболее распространенная версия автомобильного ДВС с четырьмя цилиндрами. Ранее подобные моторы зачастую были 8-и клапанными, с одним распредвалом. Сегодня такой агрегат зачастую является 16-клапанным вариантом с двумя распределительными валами (для впускных и выпускных клапанов), может оснащаться системой изменения фаз газораспределения и т.д.
Обрыв ремня/цепи ГРМ: основные причины
Если сравнивать современные моторы с их предшественниками, сегодня двигатели имеют большую мощность и меньший ресурс. Что касается проблемы загиба клапанов, именно для достижения большей отдачи от мотора расстояние от поршня до клапана минимально. Даже слегка приоткрытый клапан гнет во время подъема поршня в ВМТ. Получается, различные технические инновации в двигателестроении никак не отразились на хорошо известной проблеме, которая присуща подавляющему большинству двигателей независимо от типа мотора и производителя. Речь идет о загибе клапанов при обрыве приводного ремня или цепи ГРМ.
Важным правилом во время эксплуатации автомобиля является контроль состояния ремня ГРМ и его своевременная замена. На ремне не должно быть расслоений, трещин или других дефектов. Также не допускается попадание различных техжидкостей на его поверхность. Появление писка, скрипа и других посторонних звуков потребует от владельца произвести проверку натяжения и состояния ремня ГРМ, а также натяжного и других роликов.
Чтобы ответить на вопрос, когда нужно менять ремень ГРМ, необходимо изучить инструкцию по эксплуатации конкретного автомобиля. Зачастую на новых машинах ремень меняется через 60 тыс. пройденных километров или через 2-3года (в зависимости от того, что наступит раньше). Плановая замена на оригинальный ремень предполагает следующую замену каждые 50 тыс. км. Неоригинальные ремни желательно выбирать с осторожностью и менять каждые 40 тыс. км.
Теперь несколько слов о цепном приводе. Цепь ГРМ требует меньше внимания, так как замена цепи в среднем необходима один раз в 150-200 тыс. км. и более. При этом необходимо следить за натяжением цепи, состоянием натяжителя и успокоителя цепи. Усиление шума во время работы двигателя, появление металлического лязга и другие признаки укажут на необходимость немедленной проверки данных элементов.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что может свистеть под капотом на холодную. Из этой статьи вы узнаете о возможных причинах писка и скрипа, а также о способах определения и устранения неисправности.
Итак, вернемся к менее надежному сравнительно с цепью ремню. Ремень ГРМ чаще всего рвется по следующим причинам:
- износ ремня в результате длительной эксплуатации или использование изделия низкого качества;
- заклинивание помпы (водяного насоса);
- подклинивание коленчатого вала, распределительного вала;
- неисправность натяжного ролика, заклинивание роликов ГРМ;
- разрушение ремня ГРМ в результате попадания на его поверхность моторного масла;
- механические повреждения после контакта с острыми краями привода ГРМ, шестерней распределительных валов;
Почему гнутся клапана при обрыве ремня или цепи ГРМ
Несмотря на доработки, общий традиционный принцип работы ГРМ и клапанного механизма двигателя остается неизменным. Как известно, поднятие поршня в ВМТ (верхней мертвой точки) означает, что в указанный момент впускные и выпускные клапаны закрыты. Это необходимо для создания давления и герметизации камеры сгорания.
Если происходит обрыв ремня ГРМ, тогда клапана попросту не успевают закрыться, что означает их столкновение с поднимающимся вверх поршнем. В момент обрыва ремня ГРМ распредвалы сразу останавливаются. Такая немедленная остановка происходит по двум причинам:
- так как пропадает приводное усилие от ремня или цепи;
- на сами кулачки распределительного вала оказывают замедляющее воздействие возвратные пружины;
Что касается коленчатого вала, данный элемент КШМ продолжает вращаться по инерции. Инерционное вращение вала не зависит от того, на какой передаче и с какой скоростью двигался автомобиль, на каких оборотах работал двигатель и т.д. Маховик все равно проворачивает коленчатый вал. Другими словами, если ремень ГРМ оборвало, тогда механизм газораспределения сразу останавливается и клапана остаются открытыми, в то время как коленвал продолжает вращаться и движущиеся поршни бьют по открытым в это время клапанам.
Результатом обрыва ремня становится то, что поршень встречается с клапанами, после чего немедленно происходит загиб клапанов. Зачастую гнется стержень клапана, хотя иногда также возможны и различные деформации тарелки клапана. Реже можно встретить повреждения самого поршня, которые также являются последствием обрыва ремня и загиба клапанов.
Инженерам и автопроизводителям хорошо знакома данная проблема. Для предотвращения последствий обрыва ремня/цепи ГРМ в некоторых старых ДВС на поршне выполнялись специальные проточки под клапана. Указанные проточки фактически обеспечивали необходимое свободное пространство, которое позволяло открытым клапанам не столкнуться с движущимся вверх поршнем. В таких моторах после обрыва привода клапана не гнулись.
Современные двигатели также имеют характерные выемки на поршне. Стоит отметить, что данные проточки позволяют избежать риска повреждения клапана на работающем двигателе. При обрыве ремня ГРМ на таких моторах указанные проточки не спасают от загиба клапанов, то есть клапана все равно гнет даже при наличии специальных углублений на поршне.
Автозапчасти и СТО
На машинах с 8-ми клапанным двигателем загибает реже всего, а вот 16-ти и 20-ти кл., будь-то бензин или дизель загиб происходит в большинстве случаев. Правда иногда это может быть один или несколько клапанов, а если двигатель работал на холостых, то и вовсе беда пронесет. Но таких случаев мало, в основном, последствия необратимы. Таблица со списком двигателей на которых гнет клапана всех популярных автомобилей при обрыве ремня газораспределительного механизма.
Работа клапанного механизма происходит следующим образом: в момент достижения поршнем верхней мертвой точки происходит закрытие обоих клапанов в камере сгорания – в ней создается определенное давление. Обрыв ремня приводит к тому, что клапана не успевают своевременно закрыться перед приходом поршня. Таким образом, возникает их встреча – столкновение, которое непосредственно приводит к тому, что клапан гнется. Ранее, для того, чтобы предотвратить подобную проблему, на старых двигателях производились специальные проточки под клапана. На двигателях нового поколения также встречаются похожие выемки, но предназначаются они лишь для того, чтобы избежать в процессе работы двигателя деформации клапанов и при возникновении обрыва ремня они абсолютно не спасают.
С физической точки зрения с момент обрыва ремня ГРМ происходит моментальная остановка распредвалов, под действием возвратных пружин, которые тормозят его кулачки. Коленвал в этот момент инерционно продолжает вращательное движение (независимо от того, была включена передача или же нет, низкие были обороты или же высокие, маховик продолжает его крутить). То есть поршни продолжают работать, а как результат – бить по открытым на данный момент клапанам. Довольно редко, но случается, когда клапана повреждают и сам поршень.
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.
На каких двигателях гнёт клапана? — (документ MS Word *.docx)
Источник: https://etlib.ru
Автор материала: Иван Матиешин.
