Гнет клапана: причины и последствия, на каких двигателях может произойти
Клапаны— одна из важных деталей газораспределительного механизма и при обрыве ремня ГРМ чаще всего подвергается значительной деформаций. И как следствие, обеспечивает дорогостоящий ремонт автовладельцу.
В данной статье описаны принципы работы газораспределительной системы, причины по которым гнёт клапана, последствия обрыва ремня Грм для двигателя, а также описано на каких моторах гнёт или не гнёт клапана при обрыве ремня.
Причины, по которым гнёт клапана
Можно выделить следующие основные причины:
- Состояние ремня грм (трещины, износ зубьев, ремень перетянут или ослаблен)
- Несоблюдение сроков замены ремня (большой пробег автомобиля).
- Попадание инородного тела (следует проверить правильность установки защитной крышки)
Что происходит в двигателе в момент обрыва ремня
На сегодняшний день чаще всего используются двигатели с 8 и 16 кл. Они отвечают за компрессию цилиндров и за выпуск отработанных газов. Они двигаются из-за распределительно вала, который раскручивается и нажимает на клапан.
Рабочий цикл двигателя — это периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя.
Рабочий цикл двигателя происходит за 4 такта или 2 оборота коленчатого вала двигателя. (такие двигатели называются 4х тактные, существуют и 2х тактные, но сейчас в автомобилях не применяются).
Такты:
Клапана в нужный момент открываются и закрываются. Привод осуществляется расположенными на распределительном валу кулачками. При вращении кулачек своей выступающей частью нажимает на клапан, в результате чего он открывается. Кл. пружина закрывает его.
Кулачек— составная часть газораспределительного вала (водители называют его распредвал). Распредвал имеет опорные шейки и кулачки. Крутящий момент от коленчатого вала на распредвал передаётся цепью или ремнём грм.
Если при работающем двигателе обрывается приводной ремень, то распредвал перестаёт быть связанным с коленчатым валом. И он может остановиться произвольно в таком положении, при котором какой-нибудь из клапанов будет полностью открыт. В этом случае поршень при движении вверх может столкнуться с клапаном, который в этом случае гнётся. И как следствие, двигателю грозит серьёзный ремонт. Предстоит разбор мотора, необходимо заменить клапана, а в некоторых случаях может пострадать и «Голова» блока, причём так, что потребуется полная её замена.
На каких машинах гнёт клапана
На большинстве автомобиле при обрыве ремня грм возникает проблема загиба клапанов. Неважно даже работает ли мотор на холостых оборотах или идёт по трассе. Все равно из они могут погнуться. Важно именно насколько провернуло шестерёнку при обрыве ремня. Загиб может произойти на 8, 16 и 20 кл. моторах, на дизелях и бензиновых двигателях, малолитражках и автомобилях с большим рабочим объёмом. Поэтому очень важно своевременно производить замену ремня газораспределительного механизма. Но обрыв грм не всегда приводит к загибанию.
На каких машинах не гнёт клапана
На некоторых двигателях имеется небольшая защита – проточки, представляющие небольшие выемки. Данные проточки установлены для того, чтобы при высоких оборотах поршень не догнал закрывающийся клапан. Но при разрыве ремня грм они также помогают уменьшить негативные последствия, а в некоторых случаях совсем не гнёт клапана.
Иногда автовладельцы вытачивают их самостоятельно, но это не всегда правильно. Так как наличие данных выемок ведёт к снижению двигателя, увеличению расхода топлива, и содержания окислов азота в отработавших газов. Многие автокомпании сейчас отказались от подобной защиты.
Самым надёжным методом борьбы с загибанием клапанов является своевременная замена ремня
Что делать, чтобы клапана не погнуло при обрыве грм
Для того чтобы клапана не загнуло необходимо следить за состоянием ремня ГРМ. Необходимо менять его по срокам, указанным в сервисной книжке (приблизительно 60–70 тыс. км.) . Но также необходимо периодически производить визуальный осмотр ремня, даже если срок замены не подошёл. Довольно часто ремень рвётся сразу после его установки через 1000–2000 км. Это происходит в том случае, если работы по его замене произведены недоброкачественно.
Периодически снимайте кожух и проверяйте ремень. Осматривайте его с внешней стороны, проверьте рёбра ремня и наличие микротрещин. А также он должен быть не сильно зажат. Такие осмотры проводите время от времени. Как только увидите признаки износа на ремне — это значит пришло время его заменить.
Как понять что клапана погнуло
В случае обрыва ремня остаётся небольшой шанс на отсутствие повреждений двигателя. Перед снятием головки блока цилиндров необходимо измерить компрессию в цилиндрах в случае, если коленчатый вал можно провернуть. В случае, если клапана повреждены будет наблюдаться отсутствие компрессии. Всегда необходимо отключить аккумулятор при проведении ремонтных работ на двигателе. Для облегчения вращения коленчатого вала надо снять свечи зажигания для бензинового двигателя или накаливания для дизельного двигателя.
Коленчатый вал можно прокручивать только в нормальном положении (обычно по часовой стрелке).
Стоимость ремонта погнутых клапанов
Ремонт подобного типа обычно обходится автовладельцу достаточно дорого, как минимум 15 тыс. рублей, а в случае повреждения головы сумма может значительно возрасти. При тяжёлых повреждениях может потребоваться даже новая голова, а пересбор не имеет смысла.
Загнутые клапана нельзя выгибать обратно! Некоторые недобросовестные автосервисы говорят, что имеют запчасти для Вашего авто в наличии, но на самом деле выгибают их обратно, что является недопустимым. Обязательно просить после ремонта показать деформированные детали.
Для того чтобы не загнулись клапана на автомобиле необходимо своевременно производить замену ремня грм на автомобилях, а также помнить, что стоимость замены ремня грм составляет 10% от стоимости ремонтных работ при его обрыве.
Почему мотор гнет клапаны и как от этого защититься?
Газораспределительный механизм видел любой автомобилист, который хоть раз открывал капот. Сверху двигателя находится крышка, прикрывающая распредвал, и кулачки, отвечающие за управление клапанами. Спереди мотора натянут ремень, раскручивающий эти валы. Он подсоединен к коленвалу мотора и приводится в движение за счет за счет работы поршней. Эта система способна работать довольно долго без вмешательства технических специалистов, однако если хозяин недоглядел за началом разрушения ремня, то жди беды. О том, как правильно обслуживать привод газораспределительного механизма (ГРМ) и как не дать клапанам загнуться, рассказывает мастер СТО Bosch Александр Мельник.
В Сети распространяются списки двигателей от разных моделей, которые якобы не гнут клапаны. Эти данные вводят автомобилистов в заблуждение. Появляются люди, которые верят байкам о защищенных клапанах и принципиально не меняют ремень ГРМ, считая, что при его обрыве силовой агрегат не пострадает.
Первым мотором, который якобы был защищен от подобных повреждений, называют силовой агрегат от ВАЗ 2105, который имел поршневую группу с углублениями. При зависании клапана они якобы позволяли спрятаться головкам при возвращении поршня. Между тем такие выемки нужны совсем для другого. У двигателей с большой степенью сжатия и широкими фазами газораспределения клапан остается немного приоткрытым в тот момент, когда поршень подходит к своей верхней точке. Чтобы не произошло касания, делается выемка.
Однако при обрыве ремня ГРМ никакая фрезерованная канавка не поможет. Поэтому списки безопасных моторов — миф. Клапаны гнутся у всех двигателей, правда, не всегда и с разными последствиями для техники.
Как работает ГРМ
Рассмотрим этот механизм более подробно. В верхней части цилиндра современного двигателя тесно: тут расположены два или четыре клапана, свеча, форсунка впрыска горючего. А свод головки делают низким и почти прямым для достижения высокой степени сжатия и увеличения мощности.
Когда раскручивается распредвал ГРМ, то благодаря специальным кулачкам со сложным профилем он нажимает на ножку клапана и открывает его для выпуска отработавших газов. Распредвал и коленвал обязательно синхронизируются. Если поршень уходит вниз, то клапаны впускают смесь, а при движении поршня вверх они закрываются. Так создается давление в камере сгорания. Дальше свечи поджигают смесь, которая и толкает поршень. Этот цикл многократно повторяется.
При повреждении ремня ГРМ или его обрыве распредвалы мгновенно останавливаются под действием тормозящих пружин. Головка клапана не успевает спрятаться в гнездо, и поршень бьет в нее верхней плоскостью. Иногда все заканчивается благополучно: клапаны выдерживают касание, мотор глохнет.
В худшем случае шток клапана гнется, направляющая втулка деформируется, клапан заклинивает в открытом положении и острым краем встает перед плоской крышкой поршня. От второго и третьего удара разрушается сам поршень, обломки крушат стенки цилиндра, царапают поверхность или устраивают задиры.
Гораздо чаще при обрыве ГРМ клапан лишь подгибается и перестает закрываться полностью, отчего мотор работает нестабильно и с необычным звенящим звуком.
Поэтому лучше не доводить дело до обрыва ремня ГРМ, внимательно изучать его состояние и ставить новый в сроки, как того требует регламент технического обслуживания.
Почему рвется ремень ГРМ?
Ремень ГРМ обрывается из-за выработки своего ресурса. Он извивается среди множества звездочек и роликов, как змея. Резина со временем теряет эластичность, появляются микротрещины.
Кроме того, на ремень влияет неправильная работа направляющих и натяжных роликов в сложном приводе. При разрушении подшипников ролик перекашивает, а это ведет к росту усилия.
Помимо натяжного ролика, ремень проходит через шкив привода насоса системы охлаждения (помпа). А он тоже имеет массу вращающихся механизмов, которые разрушаются с течением времени. Если подшипники помпы вдруг перекашивает, то вал заклинивает и потрескавшийся ремень ГРМ не в силах выдержать рост давления от привода помпы. Он рвется с непредсказуемыми последствиями для мотора.
Для повреждения газораспределительного механизма достаточнно даже повреждения одного-двух зубьев на ремне. Это иногда происходит при морозном запуске или при старте с буксира. Иногда плохо натянутый ремень перескакивает на один-два зуба. Тогда фазы газораспределения смещаются и двигатель начинает работать с перебоями. Он троит и трясется.
Поэтому с заменой ремня лучше не тянуть. Свыше 100 тыс. км ремень ходить не может. Вместе с ним ставятся и новые направляющие ролики, а также натяжители помпы. Автопроизводители вместе с заменой ремня ГРМ рекомендуют менять даже насос системы охлаждения.
Что делать, если загнуло клапана при обрыве ремня ГРМ
Автолюбители зачастую сталкиваются с такой проблемой как обрыв ремня ГРМ с последующим загибанием клапанов. Такая проблема встречается, но она характерна не для всех двигателей. От чего это зависит? На каких автомобилях возможна такая поломка, а на каких нет. Давайте разбираться.
Почему гнет клапана
Для начала немного теории. Число клапанов в ДВС может быть разное (вплоть до 32), но мы будем рассматривать 8-ми и 16-клапанные моторы, коих 90% на наших улицах.
Устройство ГРМ
Клапаны служат для подачи горючей смеси в цилиндр и вывода газов после рабочего хода поршня. Управляет их открытием и закрытием распределительный вал. Последний в свою очередь приводится в действие коленчатым валом (в нашем случае – посредством ремня).Не будем углубляться, какие зазоры должны быть между кулачками и как сказывается глубина хода клапана на работе ДВС. Просто знайте: впускные и выпускные клапана должны открываться и закрываться, строго соответствуя текущему такту работы двигателя. А ниже оставим краткое видео, поясняющее работу ДВС.
Если привод рвется, теряется связь между распределительным и коленчатым валом. Что происходит? Первый вал резко останавливается, клапана «зависают». А вот второй по инерции продолжает вращаться. Соответственно, поршни двигаются вверх. Достигая верхней «мертвой» точки, днище поршня попросту ломает тарелку и стержень зависшего клапана.
Последствия обрыва ремня
Так происходит в каждом цилиндре — где‐то в большей мере, где‐то в меньшей. Но исход один — клапана на выброс. Если при обрыве ремня ГРМ под замену пошли только клапана, поздравляем! Вы — счастливчик. Обычно приходится проводить капитальный ремонт двигателя: меняют поршни, шатуны, распредвал и даже головку блока.
Неочевидная причиной загиба клапанов- заклинивший водяной насос. Некоторые просто забывают о нем, когда меняют ремень ГРМ. Да, помпа служит дольше (120-200 тысяч), но она все же не вечная. Лучший способ обезопасить себя — заменить вместе и помпу. Если она заклинит, мотор получит двойной удар — перегрев и загиб клапанов. Восстанавливать после такого уже будет нечего.
Несоблюдения регламента ТО при обслуживании ремня ГРМ также может послужить причиной загиба клапанов. Для отечественных автомобилях регламент замены ремня – 60 тысяч километров. Для иномарок – от 90 до 180 тысяч (но лучше менять при 90-120 тысячах).
Ремень – это расходник, и со временем он теряет прочность. Резина становится жесткой, появляются трещины. Корд растягивается, а местами появляются надрывы. Все это увеличивает шансы на обрыв ремня ГРМ (или как минимум, перескок на пару зубьев).
Почему на одних машинах гнет клапана, а на других — нет?
Сколько раз спорили владельцы о том, гнет или не гнет клапана при обрыве ремня ГРМ. На одной и той же модели, с одинаковым двигателем, их может ломать при обрыве или остаться целыми. Все дело в поршнях.
Так выглядит Приоровский поршень, который не гнет клапана
Как видите, днище может иметь выемку. Последняя может быть отельной под каждый клапан, либо единой (одно углубление по контуру). Такие поршни устанавливались на ВАЗовские моторы, а также встречались на корейцах и японцах. Сейчас, увы, такой поршневой не встретить…
А все потому, что выемки влияют на КПД двигателя. При равных раскладах такой мотор будет выдавать меньше мощности и есть больше топлива.
Как узнать, гнет ли клапана на вашем авто
Чтобы узнать, на каких двигателях не гнёт клапана, а на каких гнет, уточните модель вашего ДВС. Ниже приведем таблицу, где указана информация для каждого двигателя.
TOYOTA
Источник https://grmexpert.ru/o-grm/gnet-klapana-prichiny-i-posledstviya-na-kakih-dvigatelyah-mozhet-proizojti/
Источник https://aif.ru/auto/support/pochemu_motor_gnet_klapana_i_kak_ot_etogo_zashchititsya
Источник https://ddcar.ru/blog/remont/chto-delat-esli-zagnulo-klapana-pri-obryve-remnya-grm
