Как работают клапаны в двигателе?

В современных двигателях на каждый цилиндр приходится 4 клапана: два впускных и два выпускных — они работают попарно — т.е. два впускных клапана открываются одновременно и два выпускных одновременно (но отличное время от времени открытия впускных). Это контролируется распределительным валом. Во время такта впуска, когда цилиндр движется вниз, открывается пара впускных клапанов, чтобы смесь топлива и воздуха могла впрыснуться в камеру сгорания цилиндра. Затем клапан закрывается, цилиндр движется уже наверх, и, следовательно, происходит сжатие смеси. Когда цилиндр достигает верхней точки, происходит взрыв этой смеси (инициируемый свечой в бензиновых двигателях и крайней степенью сжатия в дизельных). Теперь цилиндр из-за возникшего по причине взрыва давления движется вниз, а, когда достигает крайней нижней точки, открывается пара выпускных клапанов, чтобы были выдавлены цилиндром отработавшие газы, когда тот снова начнёт двигаться вверх.

Ничего сложного, не правда ли? Но из чего состоит цепочка работы клапанов, откуда они знают, когда им открываться и закрываться. Увы и ах, но в эру умнейших компьютеров, эта операция контролируется всего лишь какими-то грушевидными отростками на валу, который приводится во вращения от коленчатого вала двигателя. Этот вал называется распределительным или распредвалом в обиходе.

К распредвалу идёт ремень или цепь ГРМ, которая имеет зубцы и предназначен для очень точной передачи оборотов коленчатого вала (который приводится в движение цилиндрами двигателя) распредвалу. На самом распредвале расположены так называемые кулачки, яйцевидные «отростки» на валу, которые и толкают клапаны в нужный момент. И вот как это выглядит:

Распределительный вал, установленный в блоке цилиндров, имеет мелкие металлические нажимные цилиндры (кулачки), расположенные выше самого клапана и металлического толкателя, который находится между клапаном и кулачком. Когда распредвал крутится, крутятся и кулачки, и когда выступающая их часть поворачивается вниз, то она толкает толкатель, который передаёт толчок клапану, который и открывается. А когда кулачок перестаёт нажимать на толкатель, пружина клапана позволяет ему подняться обратно вверх, чтобы закрыться. Это называется подвесной системой клапанов (OHV).

Рекомендуем:  Устройство и принцип работы сцепления автомобиля

Причины прогорания

Клапаны прогорают по разным причинам, среди которых отметить:

  • заводской брак или некачественные запчасти;
  • неправильная регулировка клапанов или неисправность гидрокомпенсаторов;
  • износ клапанов (стержень клапана или направляющая втулка);
  • раннее или позднее зажигание;
  • обедненная смесь.

От покупки бракованных и некачественных запчастей никто не застрахован, поэтому запчасти покупайте у проверенных продавцов, которые дорожат своей репутацией. В случае неправильной регулировки клапанов (сильно зажаты), работа двигателя будет заметна по характерному «тракторному» звуку. При этом из-за несоблюдения теплового зазора клапан перегревается, что неизменно приведет к его прогару.

При неправильно выставленном зажигании сгорание горючей смеси происходит при открытом клапане и ведет к его неисправности. Обедненная смесь опасна тем, что температура сгорания горючей смеси  повышается, что ведет к перегреву и прогару.

Как определить

Неисправность клапанов можно определить несколькими методами:

  1. Диагностика методом разборки двигателя. Этот способ надежный и точный, но для этого необходимо разобрать двигатель — демонтировать головку блока цилиндров. В связи с тем, что этот процесс трудоемкий, занимает много времени и требует определенных навыков и инструментов, к нему стоит переходить в том случае, если исключены все остальные причины троения двигателя.
  2. Диагностика при помощи специальных инструментов. Данный метод наиболее предпочтительный, т.к. с помощью него можно быстро и с большей доли вероятностью установить причину троения без разборки мотора, однако для этого потребуется специальное устройство – компрессометр. Снижение компрессии в цилиндре приводит к потере мощности и говорит о том, что двигатель автомобиля требует разборки и ремонта.
  3. Троение мотора и пониженная компрессия 3 и 4 цилиндра  возникают в результате неисправности вакуумного усилителя тормозов. Низкая компрессия  говорит о неисправности клапанов и о проблемах цилиндропоршневой группы – неисправностях поршневых колец, износ цилиндра и поршня. Чтобы исключить проблемы с ЦПГ, нужно в неработающий цилиндр налить масло и прокрутить мотор. Если при этом компрессия вырастет, то проблема в изношенности ЦПГ, в ином случае прогорели клапаны.
  4. Диагностика без применения специальных инструментов. Неисправность клапанов можно определить с большой вероятностью и без инструмента, следуя определенным этапам, которые рассмотрим в нижеприведенной инструкции.
    Рекомендуем:  Какая лучше зависимая и независимая подвеска, в чем отличия

    Инструкция

    Как определить прогорания клапана без специальных инструментов? В данной инструкции рассмотрим, как определить прогорание, не прибегая к специальным инструментам и разборке двигателя (при условии, что система зажигания и питания отрегулированы в соответствии с требованиями и не являются причиной троения).

    1. Определяем неисправный цилиндр. Для этого мотор должен быть заведенным и соблюдена техника безопасности. Поочередно отсоединяем высоковольтные провода от трамблера либо от свечей зажигания и слушаем двигатель. Если звук работающего мотора изменился и троение стало заметным, значит данный цилиндр исправен. Когда вы отсоедините неисправный цилиндр, то мотор будет работать так же, как и до отключения.
    2. Определяем исправность высоковольтных проводов. Исправность проводов определяем так же, как и исправность свечей – методом перестановки с исправного на неисправный цилиндр. В темном помещении при неисправности проводов можно наблюдать искрение.
    3. Проверка трамблера и катушки зажигания. Чтобы проверить исправность трамблера, конденсатора и катушки зажигания, выверните свечу, подключите к высоковольтному проводу и прокрутите мотор стартером. При этом электрод свечи расположен от массы автомобиля на расстоянии 1-2 см. Если в результате возникнет яркая и синяя искра, это говорит об их исправности.
    4. Проверка вакуумного усилителя тормозов. Неисправный усилитель тормозов влияет на снижение компрессии в 3 и 4 цилиндрах. Для диагностики его исправности отсоедините шланг, идущий от вауумника к мотору, и закупорьте его. Если двигатель работает ровно, то усилитель тормозов замените. Если элементы систем электрооборудования и тормозов оказались исправны, то вам придется разбирать двигатель и ремонтировать его.
    5. Неисправность цилиндропоршневой группы. Неисправность ЦПГ отличается от прогара клапанов наличием отработавших газов в картере ДВС, которые можно заметить, отсоединив шланг сапуна от воздушного фильтра. И наличие масла на электроде свечи зажигания говорит о неисправности ЦПГ.
    6. Если в результате проведенной диагностики недостатки не выявлены, то можно говорить о прогаре и необходимости ремонта.
    7. Определяем исправность свечи зажигания. Самый простой способ, не требующий знаний, — замена свечи зажигания. Для этого на этапе диагностики не обязательно покупать новые свечи,  поменяйте свечи с работающего и неработающего цилиндра местами. Если при этом перестал работать цилиндр со свечой с неисправного цилиндра, то это говорит о неисправности данной свечи зажигания, а если он работает, то проблема не в свече.
    Рекомендуем:  Топливная форсунка. Назначение, устройство, принцип работы

    Кроме того, определить неработающую свечу можно путем осмотра. Неисправная свеча имеет следующие внешние дефекты:

    • электроды свечи с нагаром, копотью и «мокрые»;
    • корпус имеет трещины;
    • на корпусе черные точки и полосы (пробита свеча). Электроды исправной свечи светлого или слегка коричневого цвета, корпус без повреждений и черных отметин.

    Имея достаточные навыки и инструмент, замену клапанов можно провести своими руками, но так как данная процедура очень ответственна, сложна и требует наличия специальных инструментов и приспособлений, лучше доверить ее специалистам.

    В случае, если двигатель троит, не откладывайте диагностику причины на потом, даже если бюджет не позволяет провести ремонт в ближайшее время. Необходимо выявить причину, по которой двигатель работает нестабильно. И если эта причина не связана с прогаром клапанов и износом цилиндропоршневой группы, то автомобиль можно эксплуатировать в щадящем режиме, что приведет к увеличению расхода топлива и возможности заглохнуть в неподходящий момент. А вот в ином случае эксплуатацию лучше прекратить во избежание удорожания ремонта.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: