Конструктивные особенности головки цилиндров и клапанного механизма

4 причины прогара клапана в двигателе.

За все время работы в автосервисе я понял, что одной из самых частых неисправностей двигателя является прогар клапана. При возникновении такой неисправности двигатель начинает троить, а на панели приборов загорается лампа индикации неисправностей. Определить прогоревший клапан достаточно просто. Нужно проверить компрессию в двигателе. В том цилиндре, где произошел прогар, она будет занижена.

Но здесь пойдет речь не о том, как определить прогоревший клапан, а о причинах, которые к этому приводят.

Когда клапан прогорает, в цилиндре падает давление. Происходит это потому, что часть смеси при сжатии начинает просачиваться через не плотность между тарелкой клапана и седлом. Происходит эта утечка не только на такте сжатия, но и на такте рабочего хода (то есть при сгорании смеси).

Если давление в одном цилиндре становится меньше чем в остальных, то крутящий момент, который он может создать, тоже уменьшается. А это значит, что время между рабочими тактами цилиндров изменяется. В том цилиндре, в котором происходит утечка давления, оно становится больше. Датчик положения коленчатого вала сразу же это определяет и сигнализирует контролеру. В его память заносится код ошибки, обнаружены пропуски воспламенения в определенном цилиндре.

Причины прогара клапана.

Клапан может прогореть в том случае, если его тарелка перегреется. Причин перегрева может быть много.

Мало того что температура горения бедной смеси выше она еще и дольше горит. Когда выпускной клапан открывается и начинается такт выпуска, бедная смесь еще может продолжать гореть. Выпускной клапан из-за этого сильнее нагревается. И со временем он может прогореть.

То есть одна из причин прогара клапана это бедная смесь в одном из цилиндров. Либо во всех цилиндрах.

Двигатель расходует масло.

В этом случае масло будет попадать на тарелку клапана и его стержень. Со временем на нем начнет нарастать нагар, он будет мешать клапану, полностью закрываться. Тарелка клапана будет хуже прилегать к седлу, из-за этого теплоотвод ухудшится. Клапан может перегреться и прогореть.

Не правильный угол опережения зажигания.

Если угол опережения зажигания будет, по какой либо причине слишком поздним, то смесь будет гореть дольше. В этом случае получится тоже, что и с бедной смесью. В момент, когда начнет открываться выпускной клапан, она еще будет продолжать гореть и сильнее нагреет тарелку.

Не правильная регулировка клапанов.

Если в двигателе не установлены гидрокомпенсаторы, то клапана в нем нужно периодически регулировать. В таких двигателях по мимо всех выше перечисленных причин, клапан может прогореть еще и от неправильной регулировке зазора в приводе.

Зазоры в клапанном приводе нужны для того, чтобы компенсировать тепловое расширение стержня клапана, при котором длина его увеличивается. Если зазора не будет, то при нагреве стержень клапана может упереться торцов в толкатель и в кулачек распределительного вала. В результате этого прилегание тарелки к седлу ухудшится, а значит, теплоотвод станет хуже. Клапан может перегреться и прогореть.

Есть еще множество причин, из-за которых клапан может прогореть, но в рамках данной статьи перечислены только часто встречающиеся.

Можете еще прочитать следующие статьи.

Определяем износ

Плотно прилегающие сальники четко дозируют количество моторного масла. Со временем, вследствие износа резины, колпачки начинают пропускать чрезмерное количество моторного масла. Это напрямую сказывается на работе газораспределительного механизма, системы смазки.

Износ маслосъемных элементов можно определить по следующим признакам:

На электродах свечей зажигания появляется выраженный нагар.
Если во время работы двигателя поднести ладонь к выхлопной трубе, то остаются маслянистые грязные капельки.
Существенно возрастает расход моторного масла, которое попадает внутрь цилиндра двигателя и безвозвратно сгорает.
При нажатии на педаль акселератора из выхлопной трубы начинает валить густой дым сизого цвета как продукт сгорания смазки.

Как только появляются описанные выше признаки, следует незамедлительно проверить газораспределительную систему авто

При этом особое внимание нужно уделять именно сальникам клапанов. Эксплуатировать автомобиль с изношенными маслосъемными колпачками недопустимо

Если игнорировать проблему, не решая ее, то владелец авто неизбежно столкнется с такими серьезными последствиями:

При работе на холостых оборотах двигатель будет периодически глохнуть.
Значительно снизится компрессия силового агрегата.
Резко упадут показатели мощности мотора.
Обороты начнут сильно «плавать».
На внутренних стенках цилиндров, поршнях будет появляться нагар.

Перечисленные симптомы являются очень тревожными звоночками. Если продолжать эксплуатировать автомобиль, невзирая на них, то это неизбежно приведет к дорогостоящему капитальному ремонту силового агрегата.

Какие пружины выбрать для «семёрки»

При выборе новых пружин (они всегда меняются попарно) важно соблюдать соответствие маркировки и модели автомобиля. Так, типовым оснащением для ВАЗ 2107 считаются пружины с маркировкой 2101 (для заднеприводных седанов) и 2107

«Семёрка» хорошо поддаётся тюнингу, поэтому на неё можно установить пружины от всех моделей ВАЗ — начиная с «копейки» и заканчивая «Нивой». Однако нужно понимать, что «родственные» запчасти серьёзно модифицируют изначальные свойства машины — увеличат дорожный просвет или грузоподъёмность, поэтому нужно тщательно подумать о целесообразности такой установки.

На ВАЗ 2107 подходят и пружины от иномарок — проще всего, без дополнительных доработок, поставить на «семёрку» пружины от Fiat и Nissan, так как конструктивно именно эти марки стали «прародителями» отечественных моделей, а потому и максимально близки к ним по устройству.

Производители пружин

Не желая экспериментировать с подвеской, большинство владельцев ВАЗ 2107 просто покупает типовые пружины — такие, которые уже стояли на авто. Это оптимальный вариант, так как в таком случае рабочие характеристики автомобиля точно не ухудшатся. Обычно это продукция «Лада-Имидж».

В зависимости от года выпуска, а также предпочтений бывшего владельца автомобиля, на «семёрку» могут быть установлены самые разные пружины. К тому же разные производители подчас предлагают неплохие варианты оснащения для ВАЗ 2107 по разумной цене.

Сириус

Преимущество этого производителя в том, что он работает сразу на все виды отечественных автомобилей, поэтому найти пружины «Сириус» можно в любом автомагазине или на авторынке. Качество изделий вполне приемлемое, однако не стоит забывать менять пружины каждые 30 тысяч километров пробега.

Также по заказу автовладельца может быть изготовлена пара пружин по индивидуальным чертежам, что позволяет выполнить оснастку подвески с учётом всех пожеланий водителя.

Фобос

Пружины «Фобос» отличаются дешевизной и низким качеством. Автовладельцы жалуются, что машина начинает проседать уже после двух лет эксплуатации таких пружин.

В зависимости от предпочтений водителя можно купить изделия «Фобос» как стандартного вида для ВАЗ 2107, так и с усилением или с занижением для придания новых свойств автомобилю. Производитель также предлагает люфт-пружины для увеличения клиренса.

Технорессор

Купить пружины на ВАЗ 2107 производителя «Технорессор» — это значит потратить деньги на оптимальное качество продукции. Сегодня именно этот производитель предлагает долговечные пружины по разумной цене. Степень жёсткости в процессе езды теряется, однако машина не просаживается. «Технорессор» можно назвать одним из самых бюджетных вариантов оснащения ВАЗ 2107.

Производитель Koni изготавливает пружины, которые можно отрегулировать под индивидуальный стиль езды прямо на машине. Пружинка имеет специальное устройство для регулировки, поэтому такие изделия очень ценятся любителями тюнинга.

Пружины Koni считаются максимально надёжными и долговечными, даже при постоянной езде по неровным дорогам. В процессе износа пружин кузов не начинает проседать, поэтому использовать их можно даже после выработки.

Eibach

Одни из самых дорогих и качественных пружин для «семёрки» — это Eibach. Они практически вечны и не требуют замены каждые 3 года. Специальные технологии производителя позволили устранить проблему с потерей жёсткости и проседания автомобиля. Даже при сильном износе пружины машина не будет раскачиваться во время езды, водитель не будет чувствовать крен на поворотах. Однако стоимость таких пружин очень высока — среди всех производителей это самая дорогая продукция.

Это единственный производитель, который подбирает пару каждой пружины только после испытаний на стенде. Поэтому качество SS20 стало главным критерием бренда.

Для ВАЗ 2107 можно подобрать самые разные виды пружин, так как производитель изготавливает все разновидности оснащения подвесок для большинства моделей авто. Сегодня SS20 продаётся в 3 вариантах исполнения: горячей навивки, холодной навивки и с различными степенями сжатия (в зависимости от дорожных условий).

Kilen

Зарубежный производитель сочетает в своей продукции разумные цены и подходящее качество. Считается, что срок службы пружин Kilen в два раза превышает срок службы стандартных пружин «Лада-Имидж», при этом стоимость изделий не на много выше.

Растянутая пружина — причины

Если пружина неисправна, это не значит, что она некачественная или то, что вас обманули. Существует ряд факторов, которые причастны к преждевременному выходу пружины из строя, среди них:

Естественный износ. Слишком частая эксплуатация в тяжелых условиях или просто большой пробег. Нет ничего вечного, возможно пружина просто исчерпала свой ресурс. У каждой пружины свой ресурс, примерно 50-80 тыс. км. пробега.
Неправильная эксплуатация. Если вы постоянно нагружаете свой автомобиль или перевозите вес больше нежели положено, то пружины прослужат гораздо меньше, чем если бы вы катались в одиночку или с минимальным дополнительным весом.
Коррозия и реагенты. Эти факторы не нуждаются в представлении и объяснении. После того как ржавчина проникает под краску пружины она делает свое грязное дело, день за днем съедая поверхность пружины, ослабляя ее. То же самое и с реагентами, они агрессивно влияют на металл, разрушая его поверхность и ухудшая его свойства.

Почему происходит залегание поршневых колец

Главная причина залегания поршневых колец – это образование большого количества нагара на элементах мотора. Можно выделить 4 основные причины, которые к этому приводят:

Эксплуатация непрогретого двигателя

Часто водители забывают важность процедуры прогрева мотора, и решают, что можно ею пренебречь, но это не так. Особенно опасны поездки на 5-10 километров на непрогретом двигателе;
Выход из строя маслосъемных колпачков;
Использование масла низкого качества, которое выгорает в двигателе;
Несвоевременная замена масла и масляного фильтра.

Чтобы избежать залегания поршневых колец, нужно максимально исключить образование нагара на элементах двигателя.

Поломка — пружина — клапан

Поломка пружины клапана или заедание его стержня в направляющей втулке. Обычно в этом случае клапан не поднимается и не закрывает проходного сечения.

Поломка пружин клапанов происходит вследствие усталости металла при длительной эксплуатации или вследствие некачест венного изготовления их.

Для повышения надежности работы ( поломки пружины клапана ) и срока службы ( износ седла) нагнетательные клапаны нередко снабжаются ограничителями подъема ( фиг.

Стук клапанов может быть вызван поломкой пружины клапана или чрезмерным натяжением ее; в этом случае останавливают насос и устраняют неисправности клапана.

Стуки в области клапанной крышки свидетельствуют о поломке пружины клапана и большом зазоре между клапаном ч коромыслом.

Сильные металлические стуки, усиливающиеся при увеличении числа оборотов коленчатого вала, свидетельствуют о поломке пружин клапанов или заедании клапанов.

Основные неисправности амортизаторов следующие: износ штока и задиры на его поверхности, усадка или поломка пружин клапанов , износ компрессионных колец поршня, течь жидкости через сальники. Амортизатор снимают для ремонта, если течь жидкости не устраняется подтягиванием гайки резервуара и возникает необходимость в замене сальника. Снятый с автомобиля амортизатор необходимо очистить от грязи и промыть в дизельном топливе.

Неисправности в работе клапанов компрессора могут быть из-за неплотного прилегания пластинки к опорной поверхности ( при пластинчатых клапанах), поломки пластинки клапана, заедания клапана и поломки пружины клапана .

Основными причинами выхода из строя клапана могут быть поломка пластины клапан а из-за неправильной установки, усталостных напряжений, влажного хода; зависание пластин при сильных нагарах; поломка пружин клапанов ; потеря герметичности прилегания йластин клапанов из-за нагара, попадания механических частиц, повреждения притертых поверхностей, заклинивание нагнетательных клапанов при влажном ходе компрессора; ослабление крепления всасывающего клапана на поршне прямоточного компрессора.

Неисправности в работе клапанов компрессора могут быть из-за неплотного прилегания пластинки к опорной поверхности ( при пластинчатых клапанах), поломки пластинки клапана, заедания, клапана и поломки пружины клапана .

Неправильное распределение давлений по ступеням может быть вызвано неисправностями в клапанах, которые происходят вследствие поломки клапанных пластинок, попадания под пластинки или пружины посторонних предметов, ослабления или поломки пружины клапана , повреждения прокладки под клапаном.

Неправильное распределение давлений по ступеням может быть вызвано неисправностями в клапанах, а неисправности в работе последних могут происходить вследствие поломки клапанных пластинок, попадания под пластинку или пружины посторонних предметов, ослабления или поломки пружины клапана , повреждения прокладки под клапаном. Только после устранения всех замеченных неисправностей компрессор может быть пущен в работу и, если в течение 6 час.

Проверка состояния клапанных пружин | ТО и ТР автомобиля

Необходимый специальный инструмент, приспособления и оборудование:

штангенциркуль;
угольник;
мерительная плита;
специальные или торговые весы.

Каждый раз при выполнении сборочно-разборочных операций с клапанным механизмом необходимо проверять правильность геометрических параметров и упругость пружин.

Последовательность операций:

Измерить длину пружины в свободном состоянии. Для новых пружин она должна равняться 42,5 мм для большой (наружной) и 37,7 мм для малой (внутренней) пружины. Если длина меньше указанной на 10% — пружину необходимо заменить.
Проверить с помощью угольника на плите перпендикулярность оси большой и малой пружин опорному витку. Если расстояние верхнего витка до ребра вплотную приставленного угольника больше 2 мм — пружину необходимо заменить.
Проверить на специальных весах упругость пружины. Усилие, необходимое для сжатия новой большой пружины до длины 36,5 мм, должно быть 15,5—18,5 кг, а до длины 27,5 мм — 41,4—46,6 кг. Усилие, необходимое для сжатия новой малой пружины до длины 34,5 мм, должно быть 5,6—7,6 кг, а до длины 25,5 мм — 21,6—24,4 кг.

При измерении упругости пружины на специальных весах ее длину определяют по соответствующей шкале прибора.

Следует иметь в виду, что упругость клапанных пружин (как новых, так и работавших) может быть нарушена, если клапаны установлены в седла, подвергавшиеся до этого ремонту шлифовкой фасок. Тот же результат будет и в случае установки клапанов с перешлифованными фасками на головках в нормальные седла. При более глубокой посадке клапана в седле рабочая длина пружины увеличивается и соответственно снижается усилие пружины.

Для восстановления усилия пружин в указанных выше случаях необходимо при сборке клапанов подкладывать под опорные тарелки пружин промежуточные шайбы 1. Толщину шайбы выбирают такой, чтобы при полностью закрытом клапане длина наружной пружины была в пределах 36,5—37,0 мм.

Как проверяется правильность теплового зазора

Для проведения такой работы вам понадобятся два щупа (0,2 мм и 0,35 мм) и гаечные ключи.

Если зазор между клапанами и распределительным валом выставлен правильно, то двигатель работает в устойчивом режиме, так как этот процесс ничем не затруднен. В тех случаях, когда во время работы двигателя на холостых оборотах, появляются посторонние шумы, которые исчезают, если увеличить частоту вращения коленвала, значит пришло время для проверки зазоров между стержнями клапанов и кулачками распредвала.
Проверка необходимых параметров проводят только на остывшем двигателе.
Перед тем, как проверить клапана на холодном двигателе, необходимо будет снять клапанную крышку, которая находится на головке блока цилиндров.
После этого коленчатый вал должен быть установлен в верхней мертвой точке первого цилиндра. Ориентиром в этом случае служит «бегунок» прерывателя-распределителя. Он должен будет показывать направление в сторону контактной клеммы первого цилиндра.
Если все выставлено правильно, тогда оба клапана первого цилиндра должны быть полностью закрыты. Зазор впускного клапана проверяете щупом на 0,2 мм, а зазор выпускного проверяете щупом на 0,35 мм.
Большой зазор выпускного клапана, по сравнению с впускным, вовсе не случаен. Дело в том, что отработанные газы, выходящие через выпускной клапан, имеют высокую температуру, которая данную деталь разогревает сильнее. А это, способствует большему расширению клапана.
Как проверить клапана второго цилиндра? Для этого коленчатый вал необходимо повернуть на 180 градусов. После этого, точно таким же способом, проверяются зазоры впускного и выпускного клапанов у второго цилиндра.
Аналогичным образом происходит проверка клапанов у третьего и у четвертого цилиндра.
Если вы обнаружили несоответствующие зазоры между кулачком распределительного вала и клапанами, то производится их регулировка.

Регулировка теплового зазора клапанов

Конструктивной особенностью двигателей классических моделей ВАЗ является то, что в процессе эксплуатации изменяется зазор между кулачком распредвала и рокером-толкателем клапана. Регулировать этот зазор рекомендуют каждые 15 тыс. км пробега. Для работы потребуются гаечные ключи на 10, 13 и 17 и щуп толщиной 0.15 мм. Операция несложная, и выполнить её сможет даже неопытный автолюбитель. Все действия выполняются на холодном двигателе в следующем порядке:

Согласно приведённой выше инструкции снимается клапанная крышка (п. 4 раздела «Демонтаж и ремонт головки блока цилиндров ВАЗ 2101»), затем крышка распределителя зажигания. Вынимается масляный щуп.
Совмещаются метки коленчатого и распредвала (п. 5 раздела «Демонтаж и ремонт головки блока цилиндров ВАЗ 2101»). Поршень четвёртого цилиндра устанавливается в положение ВМТ, при этом оба клапана закрыты.
Между рокером и кулачком распредвала 8 и 6 клапанов просовывается щуп, который должен входить в щель с небольшим трудом и не перемещаться свободно. Ключом на 17 ослабляется контргайка, а ключом на 13 выставляется зазор. После этого контргайкой зажимается регулировочный болт.

При регулировке зазора ключом на 17 ослабляется контргайка, а ключом на 13 выставляется сам зазор
Коленвал проворачивается кривым стартёром по часовой стрелке на 180°. Аналогичным образом регулируются 7 и 4 клапаны.

После поворота коленвала на 180° регулируются 7 и 4 клапаны
Коленчатый вал ещё раз поворачивается по часовой стрелке на 180° и регулируются 1 и 3 клапаны.

Если щуп не входит в щель между кулачком и рокером, следует ослабить контрагайку и регулировочный болт
Коленвал ещё раз проворачивается по часовой стрелке на 180° и регулируются 2 и 5 клапаны.

По окончании регулировки зазоров клапанов следует запустить двигатель и проверить его работу
Все детали, в том числе и клапанная крышка, устанавливаются на место.

Особенности работы

Клапаны постоянно подвержены воздействиям высокой температуры и давления. Это требует особого внимания к конструкции и материалам данных деталей. Особенно это касается выпускной группы, так как через них выходят горячие газы. Тарелка выпускного клапана в бензиновых двигателях может разогреваться до 800˚С – 900 ˚С, а в дизельных 500˚С – 700˚С. Нагрузка на тарелку впускного в несколько раз ниже, но и она достигает 300˚С, что также немало.

Именно поэтому в их производстве применяются жаропрочные сплавы металлов, содержащие легирующие присадки. Также выпускные клапаны часто имеют полый стержень с натриевым наполнителем. Это делается для лучшей терморегуляции и охлаждения тарелки. Натрий внутри стержня плавится, течет и забирает часть тепла с тарелки и переносит его на стержень. Так можно избежать перегрева детали.

Клапанный механизм двигателя

На седле в процессе работы может образоваться нагар. Чтобы избежать этого, применяют конструкции, которые вращают клапан. Седло представляет собой кольцо из высокопрочных стальных сплавов, которое напрессовывается непосредственно на головку цилиндров для более плотного контакта.

Также для правильной работы механизма должен соблюдаться регламентированный тепловой зазор. От высоких температур детали расширяются, что может привести к неправильной работе клапана. Зазор выставляется между кулачками распредвала и толкателями путем подбора специальных металлических шайб определенной толщины или самих толкателей (стаканов). Если в двигателе применяются гидрокомпенсаторы, то зазор регулируется автоматически.

Слишком большой тепловой зазор, будет препятствовать полному открытию клапана, а следовательно, цилиндры будут менее эффективно наполняться свежим зарядом. Маленький зазор (или его отсутствие) не позволит клапанам закрыться до конца, что приведет к их прогару и снижению компрессии в двигателе.

Когда приходит время замены

Существует несколько признаков, по которым можно определить, что пришло время осуществить замену пружин. Таковыми признаками являются:

Обнаружение повреждений и дефектов на конструкции изделия. Определить данную неисправность можно при визуальном осмотре, но для начала необходимо поставить автомобиль ВАЗ 2107 на эстакаду.
Значительное их проседание. Если клиренс автомобиль значительно снижается, то это говорит о проседании рассматриваемых устройств. Пружины быстро проседают в таких случаях, когда автомобиль эксплуатируется для перевозки тяжелых грузов ежедневно. Так же те автомобили, которые эксплуатируются в качестве такси, также требуют частой замены рассматриваемых устройств.

Если вы обнаружили непорядок с пружинами на автомобиле ВАЗ 2107, то их не откладывая следует заменить. Это позволит продлить срок службы других элементов подвески и сэкономить финансы. Заменять устройства рекомендуется парно, так как при замене только одного элемента произойдет перекос кузова, что негативно отразится на управлении автомобилем. В некоторых случаях помогают проставки, когда пружины просели, но не деформировались. Специалисты же считают, что увлекаться проставками не следует, так как физические свойства авто с проставками в разы хуже. В результате таких доработок подвеска функционирует неправильно, что отражается на многих факторах: от управления до комфортабельности. Поэтому при необходимости пружины лучше заменить, как задних, так и передних. Как это делается на ВАЗ 2107, узнаем из данного материала.

Замена передних пружин ВАЗ 2107

Замена передних элементов подвески на “семерке” осуществляется по следующей схеме:

Для начала необходимо установить автомобиль на смотровую яму или эстакаду, а затем приступать к снятию колес, предварительно их поддомкратив.
Необходимо демонтировать передний амортизатор.
Ослабляются гайки, которые крепят нижний рычаг к оси.
Используя второй домкрат, необходимо подставить его под этот рычаг, добавляя таким способом нагрузку подвески. Это делается с той целью, чтобы облегчить возможность отсоединения стабилизатора.
В этот момент можно воспользоваться специальными стяжками пружин(при наличии), зафиксировать ими пружины в сжатом состоянии. Это заметно облегчит дальнейшие действия по снятию.

Передние пружины ВАЗ 2107 необходимо менять парно, собственно, как и задние.

Меняем задние пружины на ВАЗ 2107

Замена задних пружин ВАЗ 2107 осуществляется по следующему принципу:

Установить домкрат, снять колесо.
Отвинчивается тяга регулятора давления в тормозной системе.
Отвинчивается кронштейн тройника задних трубок.
Вывинчивается крепеж амортизатора в нижней части.
Поддомкратить авто и, тем самым, освободить крепеж амортизатора и пружины.
Теперь можно вынуть пружину, которая также имеет резиновую проставку. Если проставки деформированы, их следует заменить.
Заменить извлеченные пружины на новые, установив при этом все снятые детали в порядке обратном снятию

При установке изделий немаловажно приобрести такие специальные стяжки, как показано на фото ниже.