Подписчикам и читателям доброго здоровья! Вы на канале RMY. Речь пойдёт о причинах, по которым "прогорают" выпускные клапана в двигателях автомобилей.
С такой "неприятностью", как разрушение выпускных клапанов в следствие их прогорания, сталкивались многие автолюбители. Раньше, в карбюраторных моторах, такая поломка не была редкостью. В современных автомобилях такое случается реже, однако случается. Вокруг "данного вопроса" много споров, суждений и предположений о причинах преждевременной "смерти" выпускных клапанов в двигателе. Если собрать воедино все мнения, то получается следующая картина.
- Применение "неправильного" бензина. Мнения разделились, - одни считают, что применение низкооктанового топлива приводит к прогоранию клапанов, другие, наоборот, что высокооктановое топливо-первый враг для клапанов. Есть ещё и третья группа, которая считает, что любое отклонение от рекомендованного топлива приближает мотор к ремонту.
- Работа мотора на сильно обеднённой смеси приводит к перегреву мотора и выходу из строя клапанов.
- Неправильная регулировка зазоров в клапанах.
- Разбитие направляющих втулок клапанов, - "болтание" последних приводит к неплотному прилеганию тарелок.
- Чрезмерные масляные отложения на клапанах.
- Неправильная настройка системы зажигания (для механических, регулируемых трамблёров), -слишком позднее зажигание, при котором воздушно-топливная смесь догорает в выпускном коллекторе.
Есть и такое мнение, что у фатально невезучих водителей может случиться всё, что угодно, в том числе, и прогореть клапана.
Постараемся разобраться не спеша.
Повреждённые выпускные клапаны можно разделить на 2 большие группы.
К первой группе можно отнести клапаны с лопнувшими тарелками, но целыми сёдлами.
Во второй группе клапаны, имеющие "прогары", с повреждением седла (или без повреждения).
Следовательно, можно констатировать, что клапаны повреждаются в следствии разных причин, то есть, в одних случаях клапаны лопаются, а в других-прогорают.
Чтобы правильно понять причины, необходимо разобраться в процессах, происходящих в цилиндре двигателя и какие факторы способны на них воздействовать.
Ниже представлен график зависимости давления и температуры в камере сгорания от поворота коленчатого вала (фазы 3 и 4 газораспределения).
Представлен стандартный процесс горения бензо-воздушной смеси при условии использования нормативного, качественного бензина с заданным ОЧ, постоянном первичном давлении (компрессии) и исправности всех составляющих "экологии".
Определимся с некоторыми постулатами:-
-чем выше давление, тем выше скорость горения смеси и температура в очаге горения;
-падение давления влечет понижение температуры среды;
-чем выше октановое число бензина, тем ниже скорость горения, при одинаковом давлении.
Из графика видно, что всё горение в цилиндре должно закончиться до начала рабочего хода. В течение рабочего хода температура от 2 000 град. С падает до 1 000 град. С, а с открытием выпускного клапана понижается до 500 град. С (за счет резкого падения давления при открытии клапана). То есть, при правильной работе мотора, выпускные клапаны "охлаждаются" понижением давления, далее тепло отводится, когда клапан закрывается при правильной геометрии прилегания тарелки к седлу. Всё это препятствует перегреву клапанов.
Теперь рассмотрим варианты "нештатных" ситуаций для мотора.
1.Залили низкооктановый или некачественный бензин. Сразу нужно отметить, что современный мотор с исправной "экологией" на 76 (80) бензине работать не будет. Сразу высветится CHECK ENGINE и двигатель остановится.
Тем не менее, не вдаваясь в подробности, график будет двигаться вправо, нарушая температурный режим работы выпускных клапанов, клапаны будут работать в перегретом состоянии. Аналогичная ситуация и при неправильной настройке системы зажигания (позднее зажигание).
2. Применение высокооктанового бензина ОЧ 98, ОЧ 100. В этом случае правая, нисходящая кривая будет двигаться вправо, перегревая выпускные клапана.
3. Работа мотора на сильно обеднённой смеси. В современном моторе такого режима добиться, при исправной "экологии", практически невозможно. Тем не менее данный режим приводит к перегреву ГБЦ и мотора в целом.
4. Неправильная регулировка, как и износ направляющих втулок, приводят к появлению "свищей" при закрытом клапане, что влечет понижение давления, и как следствие, движение нисходящей части графика вправо, клапаны перегреваются, а "свищи" действуют, как газовый резак, прожигая и расширяя себе путь.
5. Масляные отложения также нарушают тепловой режим клапанов, но опасны окалины, попадающие между тарелкой и седлом и приводящие к потере геометрии прилегания.
6. К перегреву клапана может привести неполное его открытие, в следствии износа кулачка распредвала или гидрокомпенсатора. Клапан в этой ситуации также работает в перегретом состоянии, поскольку неполное открытие препятствует резкому сбросу давления и понижению температуры (охлаждению клапана).
Следовательно, прогоранию клапана способствуют две причины: работа клапана в перегретом состоянии (вследствие использования бензина с ОЧ вне допуска, неполное открытие клапана) и нарушение герметичности прилегания (износ направляющих втулок, попадание посторонних частиц под тарелку клапана).
Лопаются клапана по причине нарушения принципа охлаждения выпускных клапанов, иными словами, очень быстрое охлаждение тарелки клапана. Такое происходит, когда после длительной работы двигателя на высоких оборотах - сразу останавливают мотор. На высоких оборотах температура выпускного коллектора достигает 800 градусов Цельсия и выше, коллектор разогревается до темно-красного цвета. При этом нельзя сразу останавливать мотор, необходимо дать поработать на ХХ до нормализации температуры. Если сразу остановить мотор, то могут пострадать выпускные клапана, которые окажутся в закрытом состоянии и подвергнутся слишком быстрому охлаждению. Микротрещины неизбежны, ну а время сделает своё дело, трещины разойдутся и тарелка клапана лопнет.
По этой причине на испытательном стенде завода по сборке моторов, после испытания двигателя на предельных режимах всегда дают поработать на ХХ и только потом переходят к следующему мотору конвейера.
В реальных условиях, когда Вы движетесь по трассе с большой скоростью и решили заехать на стоянку к Кофейне, не рекомендуется сразу глушить мотор. Желательно дать мотору поработать на ХХ до выключения вентилятора радиатора.
Многие автолюбители со стажем, советуют заканчивать любые поездки работой мотора на холостом ходу (ХХ) "пару минут". В этом есть логика и здравый смысл.
Вывод: к прогоранию клапанов приводит, в большинстве случаев, неисправность ГРМ. Тарелки клапанов лопаются из-за неправильной эксплуатации двигателя автомобиля.
Более подробно по данной теме можно посмотреть здесь.
Уважаемые читатели! Если статья понравилась, оставьте комментарий и поддержите автора лайком, а канал - подпиской. Приглашаю посетить мой канал на YouTube.
Спасибо за внимание! Всем удачи!
Продолжение следует.
