| Хорошо, когда машина новая - двигатель работает тихо, его не слышно даже на разгоне с полным "газом". Но идет время - и однажды вы замечаете, что от былой "тишины" не осталось и следа, а, открыв капот, видите некоего грохочущего зверя, который вместе привычного пения издает явно оскорбляющие слух звуки.Шумность работы двигателя чаще всего связана с газораспределительным механизмом - большие зазоры и стук всегда соседствуют друг с другом. Первое, что приходит в голову - отрегулировать зазоры в приводе клапанов. Часто это помогает, но иногда после регулировки кажется, что стук стал даже сильнее: один или несколько клапанов продолжают стучать. И совершенно непонятно почему: ведь зазоры в норме, да и распределительный вал с виду хороший. Причина, похоже, не лежит на поверхности, она где-то внутри, но где? Надо бы разобраться, да некогда. А стук становится все громче. То, что клапан - деталь ответственная, никому объяснять не надо. И то,что неисправности клапанов - штука не только серьезная, но и опасная,многим известно не понаслышке. Возникают подобные неисправности поразным причинам. И встречаются среди них совершенно неочевидные, такчто при ремонте не удается ограничиться только заменой неисправнойдетали. Кстати, в любом случае перед тем, как что-либо ремонтировать илименять, полезно найти причину конкретной неисправности. Иначе та жеучасть в скором будущем может постигнуть и совсем новую, только чтоустановленную деталь. А чтобы этого не случилось, желательно знать, вкаких условиях она работает. Как работает клапан Основная Fox задача клапанов - управление потоками топливовоздушной смеси ипродуктов сгорания, поступающих в цилиндр или вытекающих из него.Следовательно, клапан при его открытии должен свободно пропускать смесьили газы, то есть обладать минимальным гидравлическим сопротивлением. Вто же время закрытый клапан должен обеспечивать герметичность иполностью отделять полость цилиндра от впускной или выпускной системыдвигателя.Клапаны работают в условиях сильного нагрева от горячих газов,обтекающих их тарелки. И если впускной клапан при открываниипериодически охлаждается поступающей в цилиндр топливовоздушной смесью,то выпускной работает в гораздо более жестких условиях. Открываясь натакте выпуска, он еще больше нагревается горячими выхлопными газами, итемпература его тарелки достигает 850-900 град. С. Для того чтобы клапаны могли противостоять таким тепловым нагрузкам, ихприходится изготавливать из специальных жаростойких сталей и сплавов сбольшим содержанием хрома, никеля, молибдена и даже вольфрама. Этиматериалы весьма недешевы, из-за чего нередко выпускные клапаныизготавливают из разнородных материалов: тарелку - из жаростойкогосплава, а стержень - из легированной стали. Кстати, впускные ивыпускные клапаны самых разных моторов очень легко отличить: тарелкивыпускных клапанов не обладают магнитными свойствами. Чтобы снизить износ фаски при высоких рабочих температурах, на неенередко наплавляют специальный твердый материал-стеллит. Реже применяютнатриевое охлаждение клапана: натрий, перемещающийся во внутреннейполости клапана при его открытии и закрытии, переносит тепло от горячейтарелки к более холодному стержню.Практика показывает, что даже самый жаростойкий клапан все равнопрогорит, если не будут выполнены и некоторые другие условия, главноеиз которых - плотная посадка тарелки в седле. Дело в том, что толькохороший контакт клапана с седлом позволяет надежно отвести тепло отнагретой тарелки. Ведь седло довольно холодное, оно запрессовано в телоголовки блока охлаждаемой жидкостью. Через седло отводится до 75 %всего тепла, поступающего к тарелке, - весьма и весьма значительнаячасть. Естественно, если контакт с седлом нарушен, тарелка сразуначинает перегреваться. Значит, до прогара жить клапану остаетсянедолго. Выглядит это как цепная реакция. Небольшая неплотность в сопряжениитарелки и седла приводит к прорыву газов. Отвод тепла от тарелки в этомместе отсутствует, и тарелка перегревается. Неплотность увеличивается,а вместе с ней растет и температура тарелки. В конце концов материалначинает разрушаться, туда устремляется еще больше горячих газов, идефект тарелки быстро распространяется до тех пор, пока цилиндрполностью не выключается из работы из-за отсутствия компрессии. Как видим, хорошее сопряжение тарелки с седлом "убивает" сразу "двухзайцев": снимает температуру клапана до приемлемого уровня иобеспечивает герметичность. И трудно сказать, что важнее. По крайнеймере для работоспособности самого клапана важно первое, а для двигателяв целом - второе (имеются в виду хорошие пусковые свойства, мощностныехарактеристики, экономичность). Кроме указанных условий, работа клапана (открытие и закрытие) должнабыть достаточно "мягкой" и не вызывать излишнего шума. Шум или, точнее,стук клапанов - верный признак неисправности, а возникающие при стукеударные нагрузки нередко сами по себе вызывают еще более серьезныенеисправности и даже поломки клапанов. Откуда берется стук? Причин несколько. Самая простая уже упомянута - большой зазор вприводе. Кулачок распредвала из-за этого набегает на толкатель (рычагили коромысло) не плавно, а с ударом, который тем сильнее, чем большезазор.Что страдает в данном случае в первую очередь? То, что воспринимаетударную нагрузку: рабочие поверхности кулачка распредвала и толкателя,а также опорная поверхность толкателя и торец стержня клапана. На нихнередко образуются повреждения в виде точечных раковин, которые вдальнейшем расширяются и углубляются. Но этим дело не ограничивается.Клапан не только с ударом открывается, но также резко, со стуком,закрывается. А это значит, что ударная нагрузка при закрытии приходитсяна уплотнительную фаску клапана и седло. Кроме того, в момент удара припосадке на седло на стержень клапана действует большая растягивающаянагрузка от пружины. Длительная работа в таких условиях весьма опасна:тарелка может просто оторваться от стержня либо стержень разрушится подругому слабому месту - канавке для сухарей. Но допустим, что зазоры в приводе клапанов нормальные, а стук все равнопрослушивается. Чаще всего причина такого стука кроется в большомзазоре между стержнем клапана и направляющей втулкой. Ситуация этанаиболее характерна для старых, изрядно походивших, моторов. Иногдастук клапана связан с неконцентричностью седла и отверстия направляющейвтулки, что является следствием перегрева головки блока или неправильновыполненного ремонта. При этом клапан садится на седло сначала однимкраем тарелки, и только затем, перекатываясь во втулке в пределахзазора, полностью. Из-за этого, кстати, износ направляющей втулкибыстро прогрессирует. Быстрый износ направляющей втулки и стук клапана возникают и по другим,более сложным, причинам. Например, когда гнездо цилиндрическоготолкателя клапана несоосно, либо имеет перекос по отношению ко втулке.Подобный дефект иногда встречается на отечественных моторах. Стуквозможен также, из-за повышенных зазоров в деталях привода - в осяхкоромысел, в гнездах цилиндрических толкателей, а также в подшипникахраспределительного вала.Все эти стуки на слух достаточно похожи, и поэтому часто выделитьконкретную причину без разборки и внимательной ревизии состояниядеталей не удается. Но в любом случае нужно иметь в виду, что раз естьстук, значит нагрузки в местах контакта деталей носят ударный характер.Как правило, такой стук быстро прогрессирует, что грозит не толькоизносом клапанов и сопряженных с ними деталей, но и их поломкой. Почему сломался клапан? Сам по себе стук может и не вызвать поломку. Но в любом случае важнопонять, почему клапан начал стучать? А причин, спровоцировавшихпоявление стука, оказывается, немало... Самая распространенная - неграмотная эксплуатация, неквалифицированноеи несвоевременное обслуживание двигателя. Очевидно, регулировка зазоровв приводе клапанов от случая к случаю - верный способ ускорить износы,вызвать стуки, а затем и поломки. Очень опасно при регулировке устанавливать слишком малые зазоры: приработе двигателя клапаны нагреются, их длина увеличится, и, когда зазорвыберется полностью, клапаны "повиснут". А тогда неплотная посадка наседло приведет к перегреву тарелок и прогару. Довольно распространенная причина прогара выпускных клапанов - слишкомпозднее зажигание. Особенно если двигатель длительное время работает набольших частотах вращения и нагрузках. Но и раннее зажигание - тоже дляклапанов не подарок, ведь температура газов в цилиндре в этом случаемаксимальна. Значит, неправильная установка опережения зажиганиявызывает не только потерю мощности и увеличение расхода топлива, но инеисправности клапанов. Использование некачественного масла - тоже возможная причина износавтулок и стержней клапанов. Кроме того, такое масло имеет свойствококсоваться в нижней части стержней клапанов. Из-за этого клапан будетвсе туже ходить во втулке, а затем и вовсе может заклинить в ней. Вконце концов он получит-таки поршнем по тарелке со всеми вытекающимипоследствиями. Нагар, откладывающийся на тарелках клапанов (особенно впускных),например, из-за износа маслосъемных колпачков, тоже небезобидная вещь.Достигая солидной толщины, нагар начинает откалываться. И частицыдовольно крупных размеров легко могут попасть между фаской и седломклапана. А после этого плохой контакт с седлом и перегрев тарелкинеминуем. Интересно отметить, что значительные отложения нагара на клапанах,вызывающие подобные неприятности, далеко не всегда связаны с износоммаслосъемных колпачков. Судите сами: повышенное давление в картереиз-за неисправности системы вентиляции или износа цилиндро-поршневойгруппы легко может выдавливать масло к тарелкам клапанов даже черезсамые новые колпачки. Некоторые "горячие головы" предпочитают отсоединять шланг вентиляциикартера от воздушного фильтра и выводить его куда-нибудь под днищеавтомобиля - так якобы мотору "легче дышится". И невдомек им, что нанекоторых режимах в картере создается разрежение, и пыль, засасываемаяв двигатель через шланг, не только быстро загрязняет масло и масляныйфильтр, но и попадает к направляющим втулкам и стержням клапанов.Комментарии, как говорится, излишни.Но, пожалуй, самые серьезные последствия для клапанов таит в себенесоблюдение сроков замены ремня привода распределительного вала. Намногих современных моторах клапаны в случае обрыва ремня деформируются.Добавим еще, что попытки поставить новый ремень и так доехать, кпримеру, до гаража, редко оканчиваются благополучно. Деформированныеклапаны каждый раз при посадке на седло испытывают большие изгибающиенагрузки и через 10-15 минут работы, как правило, ломаются. А такаяполомка клапана - это, как минимум, замена поршня, головки блока,шатуна. Целый ряд проблем вносит в работу клапанов некачественно выполненныйремонт. Например, наиболее "опытные" механики не утруждают себяиспользованием специальных приспособлений для сжатия пружин клапанов.Их "коронные" инструменты - стальная труба и молоток, стукнул посильнее- и порядок. Только вот клапан может получить повреждение по канавкедля сухарей. А потом, много позже, в этом месте сломаться. Очень опасно попадание абразивной пасты в направляющую втулку во времяпритирки клапана к седлу. Промыть такую втулку - целая история. Но еслиэтого не сделать, история получится с продолжением максимум на 5-10тысяч километров пробега. После этого износ втулки и стержня, скореевсего, превысит все разумные пределы. Некоторые механики стремятсясделать зазор клапана во втулке как можно меньше. Это заблуждениенередко приводит к заклиниванию клапана с весьма неприятнымипоследствиями. Еще одна ошибка - притирка клапанов без правки седел. Как показываетпрактика, после длительной эксплуатации и особенно после заменынаправляющих втулок их несоосность с седлами - обычное дело. В подобныхслучаях одна лишь притирка, скорее всего, приведет к стуку клапанов ибыстрому износу деталей.Когда головка блока полностью собрана с клапанами, очень легкоиспортить всю работу, обстукивая клапаны молотком. Результат может бытьтот же, что и при "ударной" разборке, особенно у современныхмногоклапанных двигателей с клапанами малого диаметра. Из всех этих факторов складывается довольно ясная картина, когда клапаннеисправен, ему, скорее всего, кто-то в этом "помог". Fox И задача механика- не только не стать очередным "помощником", но ликвидировать всепоследствия прежней "помощи", которые обычно несут на себе после долгойработы клапаны и другие детали. Только так можно быть уверенным, чтоклапан не подведет. |