Зачем клапаны нужны в двигателе?

Вначале нужно изучить теорию. Наверное, каждый автолюбитель знает количество цилиндров в двигателе своего автомобиля, но на вопрос о количестве клапанов сможет ответить не каждый. В большинстве современных ДВС может быть от 8 до 16 клапанов. Существуют такие силовые агрегаты, где их может быть 24 и более. Клапан является важной частью газораспределительного механизма двигателя. Он отвечает за подачу топливной смеси в камеру сгорания и за выход отработанных газов в выхлопную систему. На каждый цилиндр приходится от двух клапанов: один впускной, второй — выпускной. В 16-клапанных моторах на каждый цилиндр приходится по четыре клапана, если мотор четырехцилиндровый. Также существуют двигатели, где впускных элементов больше, чем выпускных. Это трех- и пятицилиндровые двигатели.

Клапан состоит из двух частей – это тарелка и стержень. Под удар при обрыве ремня ГРМ попадает именно стержень. Клапаны приводятся в движение посредством воздействия на них распределительного вала. Он, вращаясь вокруг своей оси в ГБЦ, может поднимать и опускать клапаны.

Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала – два этих элемента в любом ДВС связаны между собой ременным, зубчатым либо же цепным приводом. Посредством зубчатой передачи распредвал вращается внутри блока цилиндров. Данная передача вращает распредвал в ГБЦ. Сегодня более распространены ДВС, где в механизме ГРМ применяются ремни.

Последние имеют простую конструкцию, такой механизм дешевле в производстве. Однако надежность их значительно ниже, чем в случае с цепным приводом. Последний устроен сложнее – здесь имеются и дополнительные элементы. Это успокоители цепи и натяжные ролики.

https://youtube.com/watch?v=RiaJ4Yd_Tjw

А гнет ли ваш мотор клапаны?Как узнать это без снятия головки?

ПРИОРА последствие обрыва грм

Современная эра двигателей ВАЗ — главные проблемы

Для Lada Kalina был немного доработан модельный ряд силовых агрегатов. Этот автомобиль стал первым в семействе нового поколения ВАЗ, получил все двигатели, которые загибают клапана при обрыве ремня ГРМ. Также Lada Granta получила три типа силовых агрегатов, которые активно гнут клапана. Все бюджетные силовые агрегаты ВАЗ в современном исполнении клапана загибают. Приора и Ларгус предлагают такие виды двигателей:

• базовый двигатель Приоры — 98-сильный силовой агрегат, единственный, который щадит клапана в современной модельной линейке ВАЗ;
• второй силовой агрегат обладает той самой конструкцией, но 106 лошадками, и эти лишние 8 лошадей станут причиной загиба клапанов;
• 1.6-литровый двигатель с 8 клапанами французского происхождения на Ларгусе клапана не гнет;
• а вот его брат близнец с 16 клапанами активно загибает их при обрыве ремня ГРМ и нещадно ворочает верхнюю часть агрегата.

Вот такие противоречивые и необычные характеристики в современных автомобилях концерна ВАЗ. Но не стоит забывать об еще одном важном представителей компании. Автомобиль Lada 4×4 предлагает неплохой силовой агрегат 1.7 литра с 8 клапанами, который обладает защитой от загиба этих самых клапанов. Агрегат пусть и не слишком мощный, но вполне надежный. Предлагаем посмотреть небольшой обзор двигателей ВАЗ с рекомендациями по их эксплуатации:

Почему гнутся?

Ситуация, когда загнуло клапаны, может случиться в любом двигателе любой конструкции. При этом не имеет значения, сколько цилиндров в двигателе и сколько в нем клапанов. Причина поломки проста, и она одна. Это обрыв ремня в приводе или же цепи. Последние рвутся значительно реже по сравнению с ремнями. В случае с цепью она растягивается, а звезды перескакивают.

Распределительный вал после обрыва ремня ГРМ резко останавливается. Коленчатый при этом продолжит свое движение. Так, клапаны, которые утоплены в цилиндрах, столкнутся с поршнями, когда те достигнут положения верхней мертвой точки. А так как поршни обладают большой ударной энергией, то с легкостью согнут или сломают открытые клапаны.

Устранение последствий этой поломки очень дорогостоящее. Нужно вытаскивать из двигателя все испорченные клапаны. Также обязательно страдает весь механизм ГРМ и головка блока цилиндров. Далеко не всегда удается восстановить ГБЦ, и тогда поможет только замена на новую или контрактную.

Шестеренчатая передача:

поломка корпуса шестерни; выкрашивание зубьев.

Последствия обрыва ремня ГРМ

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

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

На дизельных двигателях клапана гнет чаще, чем на бензиновых

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

Причины обрыва ремня ГРМ

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

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

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

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

Почему гнет клапана

Как то я писал про двигатели «ПРИОРЫ», меня спрашивали – «гнет ли на них клапана или нет», почитайте очень познавательно. В этой статье я пообещал рассказать о самом принципе, почему на одних двигателях такое происходит, а на других нет. В общем о самом процессе поломки, сегодня я постараюсь разложить все по полочкам, именно для вас «новички». Не буду тянуть поехали …

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

Итак, клапана — это часть газораспределительного механизма автомобиля (ГРМ). Нужно отметить, что часть достаточно важная, без них не было бы выпуска отработанных газов, а также не создавалась бы компрессия в цилиндрах при впрыске и воспламенении топлива. В современных двигателях их разное количество от 8 до 32. Но в большинстве используются варианты с 8 и 16 клапанами, они самые распространенные из всех.

Принцип работы

«Заставляет» их работать открываться и закрываться распределительный вал, который находится сверху, в головке блока.

Он раскручивается и благодаря специальным овалам нажимает на клапан – он открывается, или отпускает его – он закрывается. В свою очередь распределительный вал работает на ременной или цепной передаче от коленчатого вала.

Распред и коленвал обязательно синхронизируются, чтобы открытие клапанов и движение поршня совпадали в определенной последовательности – когда поршень уходит вниз, клапана открываются («топятся» в камеру), когда поршень поднимается вверх, они закрываются (идут наверх), таким образом, создается давление в камере сгорания, дальше свечи поджигают смесь и поршень под давлением идет вниз. Этот цикл многократно повторяется. Вот небольшой видео ролик работы для понимания.

Это идеально работающая схема, при должном техническом обслуживании (своевременная замена ремня или цепи ГРМ) все будет ходить многие тысячи километров.

Причина, по которой гнет клапана

Хочется отметить, что это может быть как на 8 так и на 16 клапанном двигателе. Причина проста – это обрыв ремня или цепи ГРМ. Справедливости ради, стоит о очень редко рвется, в основном она вытягивается и «зацепные» звездочки начинают перескакивать, что также может быть причиной.

Когда происходит обрыв — распределительный вал резко останавливается, а вот коленчатый вал все продолжает толкать поршни. Таким образом — клапана опускаются «топятся» в камеру сгорания, поршень также идет вверх – чего при нормальной работе быть не должно. Они встречаются в «верхней точке» и поршень, обладая высокой энергией, просто гнет или ломает клапана. Как видите все достаточно банально.

Такая поломка очень дорогостоящая — нужно «половинить» мотор и вытаскивать загнутые элементы, иногда страдает даже сама головка блока (но редко), так что ее тоже нужно будет менять. Можно встретить и повреждение поршней (клапан его пробивает), а тут все еще серьезнее, нужно будет снимать распредвал и поршни с «шатунами».

Почему рвет ремень и как от этого защититься

1) Самая распространенная причина — это банально не соблюдение предписания по замене ремня от производителя. Как правило, если машина у вас гарантийная, то замена будет по гарантии, но если вы обслуживаете ее сами, то многие забывают или экономят на замене. Это «вылезает» боком.

2) Некачественный ремень, сейчас просто уйма подделок особенно на наши ВАЗ. Реально не ходят и по 5000 километров (несколько раз было на служебной машине), поэтому берите лучше проверенные варианты. Или меняйте на СТО с гарантией.

3) Выходит из строя помпа. В некоторых моделях авто, она также находится в зацеплении ремня и если она выходит из строя, то ее просто клинит, она в считанные часы протрет ремень.

4) Изнашивается сам рапредвал. Он сделан из металла и понятно, что через какое-то время он износится (его может заклинить), хотя должно пройти очень много времени (большой пробег).

5) Выходят из строя натяжные ролики системы ГРМ. Они могут отвалиться, их может заклинить — в любом случае, ремень либо порвет, либо он слетит – конец один, погнет клапана.

Защита ребята тут одна. Меняйте вовремя ремень, а также натяжные ролики и остальные элементы этой системы, которые приписаны вам по регламенту. Берите на официальных или проверенных станциях-магазинах «расходники», ведь подделки ходят намного меньше оригиналов, тут вы рискуете каждой тысячей километров, вообще ремень это не та запчасть, на которой стоит экономить.

Есть ли варианты, которые не гнут?

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

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

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

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

Как избежать неприятностей?

Существует только один способ. Нужно точно соблюдать регламент производителя по замене расходных материалов. Замене подлежит не только ремень ГРМ, но и натяжные ролики, а также прочие элементы, которые находятся в зацеплении с ремнем и указаны производителем в регламенте.

Все комплектующие следует приобретать только в проверенных автомобильных магазинах.

Как определить гнутые клапаны?

Определить на глаз, что загнуло клапаны, невозможно. Для этого потребуется проведение простых, нехитрых действий. Вначале нужно установить ремень ГРМ по меткам, а затем крутить коленчатый вал вручную. Обычно требуется сделать от двух до пяти оборотов, чтобы выяснить, что клапаны действительно загнуты. Если коленчатый вал будет вращаться легко и спокойно, то элементы ГРМ целы. Когда вращение затрудненное, клапаны повреждены.

Бывает и так, что при свободном и легком вращении коленчатого вала клапаны все же согнулись. В таком случае выявить проблему можно при помощи замера компрессии. Если компрессия на нуле, то элементы ГРМ повреждены. Многие не знают, как проверить, загнуло ли клапаны. Это будет слышно. Двигатель будет работать неровно. Это хорошо ощущается даже на больших двигателях, где шесть и более цилиндров.

Причина, по которой гнет клапана

Хочется отметить, что это может быть как на 8 так и на 16 клапанном двигателе. Причина проста – это обрыв ремня или цепи ГРМ. Справедливости ради, стоит о очень редко рвется, в основном она вытягивается и «зацепные» звездочки начинают перескакивать, что также может быть причиной.

Когда происходит обрыв — распределительный вал резко останавливается, а вот коленчатый вал все продолжает толкать поршни. Таким образом — клапана опускаются «топятся» в камеру сгорания, поршень также идет вверх – чего при нормальной работе быть не должно. Они встречаются в «верхней точке» и поршень, обладая высокой энергией, просто гнет или ломает клапана. Как видите все достаточно банально.

Такая поломка очень дорогостоящая — нужно «половинить» мотор и вытаскивать загнутые элементы, иногда страдает даже сама головка блока (но редко), так что ее тоже нужно будет менять. Можно встретить и повреждение поршней (клапан его пробивает), а тут все еще серьезнее, нужно будет снимать распредвал и поршни с «шатунами».