Зависание клапана в двигателе и его последствия

Содержание:
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.



Разрыв кинематики или "зависание клапанов" - видео



Зависание клапана в направляющей ваз - видео