Меню

Повреждения клапанов и их причины

 Ошибки при монтаже и регулировке

Неверная регулировка зазоров в клапанах

Причина:
Отрегулированный зазор в клапанном приводе слишком мал, или не соблюдалась периодичность технического обслуживания.

Следствие:
Клапан больше не закрывается надлежащим образом. Отработавшие газы, протекающие мимо седла клапана, нагревают головку клапана. Это вызывает перегрев и прогорание головки клапана в области
седла.


Ошибка при монтаже пружины клапана

Причина:
При монтаже пружина была неправильно установлена. Перекос привел к боковому изгибающему моменту (M) на стержне клапана.

Следствие:
Вызванная этим переменная нагрузка при изгибе привела к повреждению направляющей клапана и, в конечном счете, к поломке конца стержня клапана.


Ошибка при монтаже гидротолкателя

Причина:
После установки толкателя не было соблюдено предписанное время ожидания до запуска двигателя (не менее 30 мин.). Из-за этого не хватило времени для удаления избыточного масла из рабочей области толкателя.

Следствие:
При преждевременном запуске двигателя клапаны ударяются о поршни, сгибаются или ломаются.


Неправильная обработка

Ошибка соосности направляющей или кольца седла клапана

Причина:
При доработке седло клапана или его направляющая были неправильно центрированы.

Следствие:
Клапан не закрывается надлежащим образом, перегревается и прогорает в области седла. Из-за односторонней нагрузки на головку клапана возможны также усталостные изломы в области галтеля.


Слишком большой зазор в направляющих клапанов

Причина:
Зазор в направляющих клапанов слишком большой, т. к. они сильно изношены или были слишком широко рассверлены при ремонте.

Следствие:
Вследствие прорыва горячих газов возможно сильное нагарообразование в области стержней и направляющих. Ход клапана становится тяжелым, клапан больше не закрывается, и это приводит к перегреву (прогоранию, плавлению) поверхности седла.


Слишком малый зазор в направляющих клапанов

Причина:
При восстановлении направляющих клапанов диаметр направляющих был неправильно замерен и оказался слишком мал.

Следствие:
Недостаток смазки, тяжелый ход и заедание стержня клапана в направляющей. В результате это может также привести к перегреву в области головки или седла клапана.


Установка изношенных деталей

Использование изношенных сухарей клапанов

Причина:
При восстановлении клапанов были использованы старые, изношенные сухари клапанов.

Следствие:
При повторном использовании изношенных сухарей возможно ослабление зажимного крепления во время работы. На стержне появляется коррозия от трения, а клапан в этом месте теряет прочность. Из-за этого возможны усталостные изломы от колебаний.


Установка поврежденных коромысел/балансиров

Причина:
Распределение силы от коромысла на поверхность конца стержня клапана осуществляется нецентрично.

Следствие:
Это приводит к одностороннему износу стержня и его конца. Нагрузка на стержень клапана под действием поперечной силы, вызванная нецентричным распределением силы, приводит к усталостным изломам в области зажимного крепления.


Установка согнутых клапанов

Причина:
Изгиб стержня клапана приводит к односторонней нагрузке седла клапана на кольцо седла.

Следствие:
Односторонняя нагрузка вызывает переменную нагрузку при изгибе и усталостные изломы в области галтеля, в месте перехода к стержню.


Нарушение процесса сгорания

Перегрузка клапана из-за нарушения процесса сгорания

Причина:
Из-за нарушения процесса сгорания в камере сгорания возникают значительные температурные нагрузки и нагрузки от давления.

Следствие:
Головка клапана не выдерживает сильной термомеханической нагрузки и прогибается внутрь. Она принимает так называемую тюльпанообразную форму и ломается.

 

Направляющие клапанов

Практические советы по замене и ремонту

 

Ситуация

Изношенные, деформированные или обгоревшие клапаны заменяются. Однако при этом часто не проверяется возможность повторного применения направляющих клапанов, хотя в большинстве случаев причиной дефектов клапанов являются изношенные направляющие клапанов.

В результате износа направляющей клапана могут возникнуть следующие повреждения клапанов и проблемы при уплотнении:

  • Обгоревшие головки клапанов.
  • Трещины в галтелях клапанов.
  • Трещины в канавках для сухарей клапанов.
  • Чрезмерный износ концов стержней клапанов.
  • Изношенные с одной стороны коромысла.
  • Повышенный расход масла вследствие износа уплотнений стержней клапанов.
  • Изношенные или обгоревшие кольца седел клапанов.

Как правило, изготовители транспортных средств не предусматривают ремонт головки блока цилиндров. В каталогах запасных частей не приводятся номера запасных частей для новых направляющих клапанов. В литературе для мастерских — особенно по легковым автомобилям — не указывается, что необходимо соблюдать при замене клапана. Кроме того, не указываются степени износа, необходимые для оценки состояния всего привода клапанов.

Ниже приводятся стандартные значения зазоров в направляющих клапанов. Эти данные можно использовать в качестве ориентировочных значений, если изготовитель транспортного средства не предоставляет никаких данных или если не предусматривается замена компонентов привода клапанов.

При использовании головок блока цилиндров и мощных двигателей с воздушным охлаждением ввиду повышенной термической нагрузки предпочитается верхняя область допусков зазоров.

Диаметр стержня клапана Впускные клапаны Выпускные клапаны
5 … 7 мм 10 … 40 мкм 25 … 55 мкм
> 7 … 9 мм 20 … 50 мкм 35 … 65 мкм
> 9 … 12 мм 40 … 70 мкм 55 … 85 мкм

В случае необходимости замены клапана зазор между стержнем клапана и внутренним диаметром направляющей не должен превышать указанные значения. При слишком большом зазоре или неравномерном, коническом или трубообразном износе направляющие клапанов подлежат замене.

Деформированные направляющие клапанов сильно влияют особенно на клапаны с диаметром стержня менее 8 мм. В случае деформации направляющей головка клапана находится вне середины с одной стороны седла клапана и под действием запирающего усилия пружин(-ы) клапа- на затягивается в седло (рис. 2). Спустя некоторое время это может привести к поломке клапана. Под действием возникающей переменной нагрузки при изгибе клапан ломается на стыке стержня и головки клапана.
При использовании клапанов, приводимых в действие коромыслом или балансиром, деформированные направляющие клапанов становятся причиной приложения повышенной радиальной силы к стержню клапана. В результате этого клапаны ломаются в области канавки для клинов клапанов.

Монтаж новых направляющих клапанов

Направляющие клапанов удерживаются в своем положении в головке блока цилиндров за счет прессовой посадки.

Внимание!
В результате впрессовывания направляющие клапанов могут быть радиально слегка сжаты в области внутреннего диаметра. Объем подобной деформации зависит от соотношения диаметра отверстия корпуса и наружного диаметра направляющей. Кроме того, решающую роль может играть жесткость обеих деталей. При значительных различиях в жесткости стенки корпуса радиальная деформация может сильно отличаться по длине.

Поэтому после впрессовывания направляющих и перед монтажом клапанов необходимо проверить, имеется ли требуемый монтажный зазор. Деформации по внутреннему диаметру направляющей клапана могут отрицательно сказаться на функции направляющей. Во избежание де- формаций необходимо откорректировать диаметр и форму новых направляющих с помощью развёртки.

Дополнительная информация

При монтаже и демонтаже направляющих клапанов учитывайте правильность нагрева головки блока цилиндров (данные изготовителя двигателя). Используйте подходящие монтажные про- бойники. Дополнительное охлаждение направляющих клапанов облегчает монтаж.

Форма авторизации