Зависание клапана в двигателе и его последствия

Слабые клапанные пружины в двигателе могут вызвать различные проблемы с надежностью и производительностью. Каждый клапан в головке цилиндров имеет по крайней мере одну пружину. Пружина клапана оказывает давление на держатель клапана, чтобы клапан оставался закрытым. Когда рычаг коромысла в двигателе толкателя или толкатель кулачка в двигателе OHC перемещается и толкает клапан в открытое положение, давление, создаваемое пружиной, увеличивается. Давление пружины закрывает клапан, когда коромысла или толкатель поворачивается от клапана.
Для правильной работы клапана при нормальных оборотах двигателя все пружины должны оказывать определенное давление. В большинстве серийных двигателей давление, создаваемое пружинами клапанов, когда клапаны полностью закрыты, составляет от 30 до 40 килограмм. При открытом состоянии, давление, создаваемое пружинами, может достигать 90 и более. В гоночных двигателях с высокими эксплуатационными характеристиками обычно используются очень жесткие клапанные пружины, поэтому двигатель может набирать более высокие обороты. Давление при закрытой пружине может варьироваться от 90 до 130 кг, а давление при открытии может достигать 450 и выше!

Зависание клапана

Зависание клапана возникает, когда пружины не успевают закрывать клапан. При высоких оборотах (более 5000 об/мин) клапаны открываются и закрываются очень быстро. Распределительный вал вращается на половину медленнее скорости коленчатого вала, поэтому при 5000 об/мин кулачок вращается со скоростью 2500 об/мин и толкает клапаны более 40 раз в секунду! Если клапанные пружины слабы, они могут быть не в состоянии полностью закрыть клапаны до начала следующего цикла открытия. Это приводит к пропускам зажигания и потере мощности.
Кроме того, зависание клапана может привести к "перекачке" гидрокомпенсаторов. Гидравлические толкатели клапанов имеют внутренний поршень, который поддерживается давлением масла. Давление масла толкает поршень вверх, заставляя толкатель оставаться плотно прилегающим к распредвалу. Если на высоких оборотах двигателя клапана начинают зависать, это приводит к тому, что поршни внутри подъемников слегка перекачиваются, что бы устранить провисание в клапанном приводе. Когда двигатель замедляется, подъемники переполнены маслом могут препятствовать полному закрытию клапанов. В конце концов, подъемники успокоятся и вернется к нормальной работе.
Зависание клапана из-за слабых пружин плохо сказывается не только на производительности, но может привести к дорогостоящему ремонту. Если клапан слишком долго остается открытым, один или несколько клапанов могут фактически встретиться с поршнем, что приведет к серьезному повреждению двигателя. Клапан может согнуться или поршень может треснуть или разбиться в результате контакта. Зависание клапана также может привести к перегреву, сгоранию и выходу из строя выпускных клапанов. Выпускные клапаны охлаждаются, когда клапан закрывается и опирается на свое седло. Тепло отводится от клапана в седло и головку цилиндров. Если двигатель работает на высоких оборотах и клапан не сидит полностью из-за слабых пружин, выпускные клапаны могут перегреться. Это может привести к прогоранию или растрескиванию тарелки клапана. Самое плохое, что может произойти - это когда пружина ломается. Если пружина сломается, держатель клапана может развалиться, что приведет к падению клапана в цилиндр, где он ударит по поршню и приведет к значительному повреждению поршня и головки цилиндра. Неисправности пружины клапана могут возникать без предупреждения, как правило, из-за усталостного разрушения с большим пробегом или из-за трещин на пружине или дефекта материала в пружинной стали.

Симптомы слабых клапанных пружин

Слабые клапанные пружины обычно вызывают пропуски зажигания и потерю мощности при увеличении частоты вращения двигателя. Двигатель может запускаться и нормально работать на холостом ходу или работать нормально до 3500-4000 об / мин., но на более высоких скоростях вращения пружины не в состоянии угнаться за скоростью работы клапана.
Если ваш двигатель работает с перебоями и теряет мощность при более высоких оборотах, проблема может заключаться в слабых клапанных пружинах или нехватке топлива из-за слабого топливного насоса, грязных топливных форсунок, засоренного топливного фильтра или закупорки топливопровода. Плохой бензин может также вызвать пропуски зажигания на высоких оборотах, как и слабая система зажигания. Чтобы сузить список возможных причин проблем с двигателем, подключите вакуумметр к вакуумному отверстию на впускном коллекторе. Затем запустите двигатель и следите за показаниями вакуумметра на холостом ходу и при постепенно увеличивающихся оборотах двигателя. Если слабые клапанные пружины вызывают проблему пропуска зажигания, показания вакуума на манометре будут колебаться при увеличении частоты вращения двигателя. Однако быстрая вибрация или колебания показаний вакуумметра при увеличенной частоте вращения двигателя также могут быть вызваны пробитой прокладкой впускного коллектора или прокладкой головки, сгоревшими клапанами или пропуском зажигания. Вы должны исключить эти и другие возможности, прежде чем даже думать о замене пружин клапанов.
Очень важно помнить о пружинах клапанов: они все теряют напряжение и ослабевают по мере накопления пробега. К тому моменту, когда оригинальные клапанные пружины оборудования преодолевают 150 000 или более км, они, вероятно, потеряли до 10% или более своей жесткости. Большинство мотористов рекомендуют заменять клапанные пружины, которые потеряли 10 или более процентов своей первоначальной жесткости.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ НА САЙТЕ


Что такое сминаемые зоны автомобиля

Всякий раз, когда автомобиль попадает в аварию, действуют сильные кинетические силы. В любой аварии присутствует определенное количество энергии. Фактические цифры варьируются в зависимости от скорости и массы автомобиля, а также от скорости и массы...

Виды приводных ремней

Приводные ремни агрегатов двигателя являются предметом регулярного технического обслуживания автомобилей. Громкий свист, плохая зарядка аккумулятора и даже перегрев - это симптомы, которые должны побудить вас проверить приводные ремни вашего двигател...

Электронное управление дроссельной заслонкой: устройство и принцип работы

Новые машины сбивают с толку. Со всеми компьютерами, датчиками и гаджетами может показаться, что под капотом происходит какое-то колдовство. Мы здесь, чтобы показать вам, как работают современные автомобильные компьютерные системы управления. ...

Преимущества иридиевой свечи зажигания

Иридий - чрезвычайно твердый металл. Помимо твердости, основным его свойством является чрезвычайно высокая температура плавления (почти 2500 градусов Цельсия). С конца 20-го века иридий использовался в виде сплава в...

Советы по диагностике системы COMMON RAIL

Переход от работы над старой, обычной или механической системой впрыска дизельного топлива к современной компьютеризированной топливной системе высокого давления или топливной системе HPCR требует изменения вашего мышления и диагностического процесса...

Самые большие экскаваторы в мире

Горные экскаваторы представляют собой гигантские машины, а самые большие модели в мире могут весить более 800 тонн. Bucyrus RH400 ...

Что такое сминаемые зоны автомобиля

Всякий раз, когда автомобиль попадает в аварию, действуют сильные кинетические силы. В любой аварии присутствует определенное количество энергии. Фактические цифры варьируются в зависимости от скорости и массы автомобиля, а также от скорости и массы...

Что показывает компьютерная диагностика автомобиля

«Компьютерная диагностика автомобиля» иногда неправильно понимается автомобилистами. Моя цель - облегчить вам этот термин и весь диагностический процесс. Неудивительно, что компьютеры контролируют практически все ас...