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.
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
На каких двигателях ВАЗ и иномарках гнет клапана
При покупке автомобиля далеко не все автолюбители интересуются, является ли установленная на машине силовая установка «втыковый» т.е. гнет ли клапана на ней при обрыве ГРМ. А этот вопрос достаточно важен и от ответа на него зависит, насколько трудоемким и в какую сумму обойдется ремонт двигателя в случае возникновения такой поломки.
Что такое «втыковый двигатель»?
Данное понятие характеризует вероятность столкновения поршней с клапанами, в результате чего последние получают повреждения – они гнутся.
Ситуация такая возникает при обрыве привода ГРМ, когда газораспределительный механизм останавливается, а кривошипно-шатунный продолжает работать по инерции.
«Втыковые» и «невтыковые» силовые агрегаты есть в линейке практически у всех автопроизводителей, в том числе и ВАЗ. При этом второй вариант моторов, естественно, является более приоритетным при выборе автомобиля.
Если рассматривать продукцию АвтоВАЗ, то у этого производителя линейка силовых установок достаточно обширна, и у одних моторов при обрыве привода ГРМ клапана гнет, а в других такая поломка не возникает.
Проблемой при выборе для приобретения автомобиля ВАЗ является тот факт, что на одну и ту же модель могут устанавливаться как «втыковые», так и «невтыковые» агрегаты, что может запутать покупателя.
Какие двигателя стоят на некоторых моделях ВАЗ смотрите ниже.
Стоит отметить, что на вероятность изгиба клапанов оказывает влияние тип привода ГРМ. К примеру, на ВАЗ классического семейства (ВАЗ-2101-2107) а также «Нива», устанавливались только «втыковые» двигатели. Но на моторах этих авто используется цепной привод ГРМ, отличающийся высокой надежностью. Поэтому на классических ВАЗ и «Нива» проблема с гнутьем клапанов из-за столкновения с поршнем, по сути, не актуальна из-за низкой вероятности ее возникновения.
Начиная с ВАЗ-2108 и заканчивая самыми последними моделями – «Приора», «Гранта», «Калина» и т. д. используется только ременной привод ГРМ. Вот он может оборваться и повреждения, которые получит мотор, зависят от того, «втыковый» ли он или нет.
Почему двигатели гнут клапаны?
Одним из способов увеличения мощности двигателя является обеспечение максимально эффективного наполнения камер сгорания топливовоздушной смесью и отвода выхлопных газов. И делается это двумя методами – увеличением количества клапанов на каждый цилиндр и повышением пропускной способности впускных и выпускных окон.
Второй метод реализуется путем увеличения расстояния выхода клапана из седла, и именно это является причиной столкновения его с поршнем с последующим изгибом.
Благодаря приводу газораспределительного механизма от коленчатого вала обеспечивается синхронная работа ГРМ и КШМ. При нормальном функционировании силового агрегата, на подходе поршня к ВМТ клапана находятся к закрытом положении, что исключает их соприкосновение.
Если же привод газораспределительного механизма оборвало, теряется связь между механизмами, и ГРМ сразу останавливается, а КШМ продолжает функционировать (за счет инерции маховика). При этом возвратные клапанные пружины устанавливают распредвал в положении, при котором большинство кулачков вала не давят на клапаны (они закрыты), но некоторые из них все же поворачиваются так, что воздействуют на клапаны и последние оказываются открытыми.
В «невтыковых» двигателях конструктивно предусмотрено сохранение расстояния между клапанной тарелкой и днищем поршня, находящимся в ВМТ, поэтому даже при открытых клапанах соприкосновения не происходит.
На этих силовых установках обрыв привода газораспределительного механизма не приводит к каким-либо внутренним повреждениям узлов и деталей, и для восстановления работоспособности силового агрегата достаточно установить новый ремень и выполнить регулировочные работы (выставить все по меткам).
А вот если силовая установка — «втыковая», сильно выступающие клапаны сталкиваются с поршнем, что приводит к их изгибу. На таких моторах обрыв привода ГРМ обычно сопровождается сильным одинарным стуком. Ремонт двигателя в этом случае трудоемкий и дорогостоящий, поскольку приходится менять поврежденные детали, восстанавливать ГБЦ.
На силовых агрегатах ВАЗ, подверженных гнутью клапанов при обрыве привода, особо актуальной является своевременная замена ремня ГРМ и периодическая диагностика его состояния, проверка и регулировка натяжения. Такие меры являются практически единственными для предотвращения поломки клапанов.
Двигатели ВАЗ – «невтыковые» и «рисковые»
Поскольку на каждую из моделей ВАЗ устанавливается несколько силовых установок, важно знать, какие из них являются «втыковыми».
Как уже отмечено, на классических ВАЗ (2101-2107) и ВАЗ «Нива» устанавливались силовые агрегаты, у которых изгиб клапанов происходит. Но поскольку привод ГРМ на этих моторах – цепной, «втыковость» можно в расчет не брать.
«Самара»
На автомобили семейства «Самара» (ВАЗ 2108-21099) устанавливались:
- Агрегаты с маркировкой ВАЗ 21081, 2108 (карбюраторный и инжекторный);
- Моторы 21083, 21091;
- 8-клапанный ВАЗ-2111 (модели поздних годов выпуска).
Из них агрегаты 21083 и 2111 при обрыве ремня ГРМ клапаны не гнули, а вот версии 21081 и 2108 являлись «рисковыми».
ВАЗ 2110-2112
На моделях 10-го семейства (ВАЗ-2110-2112) линейка силовых установок еще более обширна. Часть агрегатов устанавливались на все авто этого семейства, а некоторые предлагались только для определенных моделей.
Общими для всех моделей являлись моторы с индексами ВАЗ-2110, 2111 (8-клапанный), 2112, 21114, 21124. Из них «втыковыми» являются двигатели ВАЗ-2112 , а остальные клапаны не гнут.
Дополнительно автомобиль модели ВАЗ-2112 комплектовался силовым агрегатом ВАЗ-21128, который тоже «рисковый» и при обрыве ремня ГРМ гнет клапаны.
«Самара-2»
Автомобили семейства «Самара-2», к которому относятся модели ВАЗ 2113-2115, оснащаются агрегатами марок ВАЗ-2111, 21114, 21124 и 21126. Из них «безрисковыми» являются только моторы ВАЗ-2111 и 21124.
Также для версий ВАЗ-2113 и 2115 предлагался мотор с индексом 11183, у которого обрыв ремня не приводит к изгибу клапанов.
«Гранта», «Калина», «Приора»
Лада «Гранта» оснащается линейкой установок следующих марок: 11183, 11186, 21126 и 21128. Последними двумя из них также оснащается версия «Гранта Спорт». Из всех моторов только версия 11183 является «невтыковой», остальные – гнут клапаны.
Для Лада «Калина» предлагаются моторы марок ВАЗ 11183, 11186, 11194, 21126 и 21127. Последних два агрегата также устанавливаются на модель «Калина Спорт», а версия «Кросс» оснащается двигателями 21127 и 11186. Из всей линейки только мотор ВАЗ-11183 не гнет клапаны при обрыве ремня ГРМ.
Лада «Приора» комплектуется установками с индексами 21114, 21116, 21126 и 21127. Все эти моторы — «втыковые».
Отметим, что выше указаны только основные марки силовых установок, которыми комплектуются те или иные модели. Но АвтоВАЗ практически всегда «грешит» экспериментальным мелкосерийным производством, когда на какие-то авто устанавливаются агрегаты, которые для него нехарактерны.
К примеру, на ВАЗ-2109 устанавливался мотор с идентичным индексом, отличающийся от версии 2108 облегченной конструкцией, а небольшая серия ВАЗ-2108 и вовсе оснащалась роторной установкой с маркировкой ВАЗ-415.
ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ : Другие характерные неисправности ВАЗ 2110 и других моделей серии.
Иномарки
Немного затронем тему иномарок. Ниже показано на каких двигателях от Toyota, Suzuki, Daewoo, Chevrolet, Citroen, Hyundai, Renault, Volvo, Kia, Fiat, Mercedes, Peugeot, Honda, Ford, Geely, Mitsubishi, Nissan, Audi, Volkswagen, Skoda, Opel, Lifan, Chery, Mazda, Subaru гнет клапана.
Определяем, какой двигатель рисковый
Большое количество силовых агрегатов ВАЗ и вероятность попадания на экспериментальную модель затрудняет определение, является ли двигатель на том или ином авто «втыковым». При этом даже штудирование тех. документации не всегда дает достоверный ответ.
Определить, гнет ли клапана на двигателе, позволяет только его физическая проверка. Операция эта не совсем простая, особенно это касается 16-клапанных агрегатов, но она позволяет точно установить подверженность их к изгибу клапанов.
Данный метод подойдёт для проверки автомобилей и от других производителей.
Алгоритм работ проверки очень прост:
- Снимаем с двигателя ремень ГРМ;
- Устанавливаем поршень первого цилиндра в ВМТ;
- Проворачиваем распределительный вал (16-клапанной версии — два) на два оборота;
- Выставляем ВМТ на втором цилиндре и снова делаем два оборота.
Если при проверке распредвалы вращались, не стопорясь – двигатель клапаны не гнет.
Этот метод проверки хоть и трудоемкий – надо разбирать привод ГРМ, затем снова собирать, выставлять по меткам, но он дает точный ответ.
Также читайте гнет ли клапана на Чери Тигго при обрыве ремня ГРМ.
Способы решения проблемы
Поскольку столкновение поршней с клапанами несет достаточно серьезные негативные последствия, то многих автолюбителей интересует, можно ли повлиять на эту ситуацию.
Существует несколько методов, которые позволяют сделать из мотора, гнущего клапаны, в «безвтыковый».
Самый простой из них – установка поршней с проточками. Кстати, на некоторых моторах ВАЗ именно так и решается проблема с «втыковостью».
На днище таких поршней имеются специальные углубления под тарелки клапанов. За счет этого последние в открытом положении не соприкасаются с поршнями, установленными в ВМТ.
Но таким способом можно модернизировать не все моторы, по той причине, что не всегда удается найти поршни с проточками заводского изготовления на замену «родных».
Второй метод – самостоятельное изготовление проточек на поршне. Этот способ подойдет для тех, кто не нашел «невтыковые» поршни на замену. Но у этого метода есть существенный недостаток – очень сложно изготовить одинаковые углубления на всех поршнях. В результате может образоваться дисбаланс поршней по весу, что скажется на ресурсе КШМ. Также разные по размеру проточки могут стать причиной разной компрессии в цилиндрах, и устранить эту проблему не удастся.
Третий метод – увеличение высоты камеры сгорания. Делается это путем установки 2-3 прокладок под головку блока. У этого способа негативная сторона — увеличение объема камеры сгорания, что влечет за собой падение компрессии, и как следствие – снижение мощности и увеличение расхода топлива.
Тюнинг и его влияние на «втыковость»
ВАЗ – отличный вариант для тюнинга автомобиля, чем и пользуются многие владельцы. Одним из основных видов тюнинга двигателя является повышение его мощности, и делается это тем же путем, который используют конструкторы – обеспечением лучшей наполняемости цилиндров топливовоздушной смесью. Для этого достаточно лишь установить вместо штатного распредвала тюнинговый – с большей высотой кулачков.
Но повышение мощности при помощи тюнингового вала имеет и негативную сторону – клапаны выходят из седел на большее расстояние, а значит, повышается вероятность столкновения их с поршнями при обрыве привода ГРМ. Поэтому такой тюнинг даже «безрисковый» мотор делает «втыковым».
Чтобы не сделать двигатель «рисковым», при тюнинге лучше не вносить коррективы в конструкцию ГРМ, но уж если решено сделать модернизацию, то следует быть готовым постоянному контролю состояния привода.
Напоследок отметим, что если двигатель – «втыковый», то это не значит, что он очень проблемный. При своевременном обслуживании привода ГРМ вероятность образования такой поломки, как изгиб клапанов, очень низка и она может не возникнуть на протяжении всего периода эксплуатации автомобиля.
Источник https://grmexpert.ru/o-grm/gnet-klapana-prichiny-i-posledstviya-na-kakih-dvigatelyah-mozhet-proizojti/
Источник https://ddcar.ru/blog/remont/chto-delat-esli-zagnulo-klapana-pri-obryve-remnya-grm
Источник https://autotopik.ru/sovet/1384-na-kakih-dvigatelyah-gnet-klapana.html
