Если ремень ГРМ поврежден или порван, распределительные валы кратковременно останавливаются под действием тормозных пружин. Тарелка клапана не успевает спрятаться во втулке, и поршень ударяет по ней сверху. Иногда все складывается удачно: Клапаны выдерживают контакт, двигатель отключается.
Почему гнет клапана
Когда я однажды писал о двигателях PRIORA, меня спросили «гнутся ли клапаны или нет» — очень поучительно почитать. В этой статье я обещал объяснить принцип и почему это происходит с одними двигателями и не происходит с другими. В общем о процессе вскрытия, сегодня я постараюсь раскрыть все по полочкам, специально для вас «новичков». Я не хочу продолжать слишком долго, давайте ….
ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ
Итак, клапаны являются частью механизма синхронизации автомобиля (VFD). Следует отметить, что эта деталь очень важна — без нее не было бы ни выхлопа, ни сжатия в цилиндрах при впрыске и зажигании. В современных двигателях их число варьируется от 8 до 32, но наиболее распространены 8- и 16-клапанные варианты, которые используются в большинстве случаев.
Принцип работы
«Распределительный вал, расположенный в верхней части головки цилиндра, заставляет клапаны открываться и закрываться.
Он разматывается и, благодаря специальным овалам, нажимает на клапан — он открывается — или отпускает — он закрывается. Распределительный вал, в свою очередь, приводится в движение коленчатым валом с помощью ремня или цепи.
Распределительный и коленчатый валы должны быть синхронизированы, чтобы открытие клапанов и движение поршня происходили в определенной последовательности — когда поршень движется вниз, клапаны открываются («опускаются» в камеру сгорания), когда поршень движется вверх, они закрываются (поднимаются), так что в камере сгорания создается давление, затем свечи зажигания воспламеняют смесь, и поршень движется вниз под давлением. Этот цикл повторяется несколько раз. Для лучшего понимания, здесь представлен короткий видеоклип о процессе.
Это прекрасно функционирующая система, которая при надлежащем обслуживании (своевременная замена ремня ГРМ или цепи) прослужит многие тысячи километров.
Причина, по которой гнет клапана
Я хотел бы отметить, что это может произойти как с 8-клапанным, так и с 16-клапанным двигателем. Причина проста: обрыв ремня или цепи ГРМ. Справедливости ради следует отметить, что «цепь» очень редко рвется, обычно она растягивается и шестерни, которые «щелкают», начинают перескакивать, что также может быть причиной.
Если он ломается, распределительный вал резко останавливается, но коленчатый вал продолжает приводить в движение поршни. Таким образом — клапаны опускаются из-за «опускания» в камеру сгорания, поршень также поднимается — чего не должно происходить при нормальной работе. Они встречаются в «вершине», и поршень, обладающий высокой энергией, просто сгибает или ломает клапаны. Как видите, все это довольно тривиально.
Такая поломка обходится очень дорого — необходимо «разрезать двигатель пополам» и удалить погнутые элементы, иногда страдает даже сам блок двигателя (но редко), поэтому его тоже приходится заменять. Можно ударить и повредить поршни (клапана их растачивают), а здесь все еще серьезнее, придется снимать распредвал и поршни с «шатунами».
Проблема при покупке автомобиля ВАЗ заключается в том, что одна и та же модель может иметь как «рядные», так и «не рядные» агрегаты, что может запутать покупателя.
Обрыв ремня/цепи ГРМ: основные причины
Если сравнивать современные двигатели с их предшественниками, то сегодняшние двигатели имеют большую мощность и меньший срок службы. Что касается проблемы погнутых клапанов, то расстояние между поршнем и клапаном — это то, что необходимо для получения максимальной мощности двигателя. Даже слегка открытый клапан изгибается, когда поршень поднимается в верхнюю мертвую точку. Как оказалось, различные технические новшества в конструкции двигателя никак не влияют на хорошо известную проблему, которая возникает в подавляющем большинстве двигателей, независимо от типа двигателя или производителя. Мы говорим о загибе клапанов, вызванном обрывом ремня ГРМ или обрывом цепи ГРМ.
Важным правилом эксплуатации автомобиля является проверка состояния ремня ГРМ и его своевременная замена. Ремень не должен иметь прорезей, трещин и других дефектов. Также избегайте попадания жидкостей на его поверхность. Если возникают скрипы, писки или другие звуки, владельцу следует проверить натяжение и состояние ремня ГРМ, а также натяжителя и других шкивов.
Чтобы ответить на вопрос о том, когда необходимо менять ремень ГРМ, следует обратиться к руководству по эксплуатации автомобиля. Это часто происходит на новых автомобилях после 60 000 миль или 2-3 лет (в зависимости от того, что наступит раньше). При использовании оригинального ремня его замена планируется через каждые 50 000 км пробега. Рекомендуется с осторожностью выбирать неоригинальные ремни и заменять их каждые 40 000 км пробега.
Теперь несколько слов о цепном приводе. Цепь ГРМ требует меньшего внимания, так как ее следует заменять каждые 150-200 тысяч километров пробега. Одновременно необходимо следить за натяжением цепи, состоянием натяжителя и направляющей цепи. Увеличение шума при работе двигателя, металлический скрежет и другие признаки указывают на необходимость немедленной проверки этих компонентов.
Читайте также нашу статью о том, что может шипеть под капотом в холодное время года. В этой статье вы узнаете больше о возможных причинах скрипа и трещин, а также о том, как определить и устранить проблему.
Итак, вернемся к менее надежному ремню ГРМ по сравнению с цепью. Ниже перечислены наиболее распространенные причины обрыва ремня ГРМ:
- Износ ремня в результате длительного использования или использования некачественного изделия,
- Насос (водяной насос) застревает,
- Блокировка коленчатого и распределительного валов,
- Дефект натяжного ролика, заклинивание шкива ремня ГРМ,
- разрушение ремня ГРМ из-за попадания на его поверхность брызг моторного масла,
- механические повреждения после контакта с острыми краями ремня привода ГРМ, звездочки распределительного вала,
Почему гнутся клапана при обрыве ремня или цепи ГРМ
Несмотря на изменения, общий традиционный принцип работы системы ГРМ и клапанов двигателя остается неизменным. Как вы знаете, подъем поршня в верхнюю мертвую точку (TDC) означает, что впускные и выпускные клапаны в этот момент закрыты. Это необходимо для создания давления и герметизации камеры сгорания.
Если ремень ГРМ обрывается, клапаны просто не успевают закрыться, что приводит к столкновению с поршнем, движущимся вверх. При обрыве ремня ГРМ распределительные валы немедленно останавливаются. Есть две причины для такой немедленной остановки:
- Потому что теряется движущая сила ремня или цепи,
- Кулачки распределительного вала тормозятся возвратной пружиной,
Что касается коленчатого вала, то этот элемент коленчатого вала продолжает вращаться благодаря инерции. Инерция оси не зависит от скорости передачи и скорости автомобиля, оборотов двигателя и т.д. Маховик поддерживает вращение коленчатого вала. Другими словами: Если ремень ГРМ обрывается, система ГРМ немедленно останавливается, и клапаны остаются открытыми, в то время как коленчатый вал продолжает вращаться, а движущиеся поршни ударяют по открытым клапанам.
Порванный ремень приводит к столкновению поршня с клапанами, в результате чего клапаны сразу же сгибаются. Часто изгибается стержень клапана, но иногда может деформироваться и головка клапана. Реже встречается повреждение самого толкателя, что также является следствием обрыва ремня и изгиба клапана.
Инженеры и производители автомобилей знакомы с этой проблемой. Чтобы избежать последствий выхода из строя ремня/цепи ГРМ, некоторые старые двигатели имели специальные прорези для клапанов в поршне. Эти прорези обеспечивали необходимый зазор для того, чтобы открытые клапаны не сталкивались с поршнем, движущимся вверх. В таких двигателях клапаны не гнутся при отказе привода.
Современные двигатели также имеют ярко выраженные выемки на поршне. Эти канавки позволяют избежать риска повреждения клапана во время работы двигателя. В таких двигателях при обрыве ремня ГРМ эти канавки не защищают клапаны от растрескивания, т.е. клапаны гнутся, даже если в поршне есть специальные отверстия.
На каких двигателях гнёт клапана: как узнать
В связи с серьезностью этой проблемы и высокой стоимостью последующего ремонта, многих автомобилистов волнует вопрос о том, как определить, нужно ли гнуть клапана двигателя в случае обрыва ремня ГРМ. Чтобы узнать точнее и определить, есть ли погнутый клапан на конкретном двигателе, можно воспользоваться следующими рекомендациями:
- Внимательно изучите техническую документацию производителя двигателя. Следует добавить, что и визуальный осмотр, и различные данные из таблиц все равно не дают 100% уверенности в том, что клапаны не погнутся при обрыве приводного ремня. Также не рекомендуется слепо доверять высказываниям на специализированных автомобильных форумах или полагаться на информацию из других более или менее надежных источников. Другими словами, достоверность данных должна быть поставлена под сомнение и перепроверена.
- Другим методом является так называемый «физический» тест, при котором вы можете сами убедиться в том, что клапаны погнуты. Этот метод можно использовать для определения вероятности погнутого клапана, т.е. для подтверждения или опровержения возможности контакта клапана с поршнем.
Чтобы определить, погнуты клапаны или нет, необходимо снять ремень ГРМ. Затем поршень первого цилиндра перемещается в положение TDC, и распределительный вал на колесе синхронизации поворачивается на 720 градусов. Если распределительный вал не неподвижен, необходимо провести аналогичную проверку, поднимая поршни до точки TDC на всех остальных цилиндрах двигателя внутреннего сгорания по очереди. Если распределительный вал не касается распределительного вала, очень вероятно, что клапаны двигателя не вращаются из-за обрыва ремня.
С учетом различной технической информации в таблицах и опыта автомехаников и обычных водителей, из общих цифр можно сделать вывод, что
