Что такое «прогар клапана» и чем он вызван?

Прогар клапана может произойти по многим причинам, но основная проблема заключается в том, что клапан не герметичен и пропускает горячие выхлопные газы во время фазы сгорания через уплотнение, образованное клапаном и седлом. Когда уплотнение выходит из строя, горячие выхлопные газы проходят через клапан (это может произойти как с впускным, так и с выпускным клапаном, но чаще всего случается с выпускным) и наносят ущерб. Прогар клапана обычно не является причиной проблемы, а скорее следствием другой проблемы.

В обычном работающем 4-тактном двигателе есть клапаны, которые обеспечивают поступление воздушно-топливной смеси в цилиндр (или просто воздуха в двигателях с непосредственным впрыском) и выход выхлопных газов через выхлопную трубу. Сами по себе клапаны не выдержали бы экстремальных условий процесса сгорания. Когда клапан закрывается и плотно прилегает к седлу (которое встроено в головку блока цилиндров), одним из факторов, спасающих клапан, является теплопередача. Головка блока цилиндров поглощает часть тепла, которое накапливается в клапанах. Затем это тепло передаётся в систему охлаждения, которая отводит его от этого участка и обеспечивает работу в нормальном режиме. Если по какой-либо причине клапан не закрывается полностью, происходит утечка воздуха/топлива во время такта сжатия и выхлопных газов во время такта сгорания. Это приводит к различным проблемам в работе двигателя:

• Дисбаланс мощности цилиндра


• Если утечка происходит на стороне впуска, это приводит к проблемам с подачей воздуха в другие цилиндры


• Прогар клапанов (из-за утечки выхлопных газов во время цикла сгорания)

Клапан может выйти из строя по нескольким причинам. К ним относятся, в частности, следующие:

• Накопление углерода


• Физическое повреждение клапана (пробой седла клапана, изгиб клапана и т. д.)


• Заедание в направляющей втулке клапана


• Сломанная, повреждённая или слабая пружина клапана

Любая из этих причин может привести к тому, что клапан останется открытым во время сгорания топлива, что позволит очень горячим газам выходить мимо клапана. Поскольку клапан не закрывается полностью, избыточному теплу некуда деваться. Оно остаётся в головке клапана, что вскоре приводит к поломке.

Это просто означает, что клапан подгорел и не прилегает плотно к седлу

Если двигатель недостаточно охлаждается, это может привести к нарушению герметичности клапанов (как правило, выпускных). Со временем выхлопные газы будут выходить даже при неполном открытии клапана, что увеличит риск дальнейших повреждений. Частично прогоревший клапан сложно заметить
, но он будет влиять на расход топлива.

Диагностика:

• Выпускные клапаны обычно нагреваются сильнее, чем впускные, поэтому они более подвержены прогоранию. Как уже говорилось выше, если клапан прогорел, выхлопные газы будут выходить, даже если клапан закрыт. Чтобы проверить исправность клапанов, можно провести тест на компрессию.


• Пропуски зажигания в цилиндрах. Если прокладка головки блока цилиндров в порядке, но в цилиндрах всё равно происходят пропуски зажигания, велика вероятность того, что клапаны прогорели, так как это приводит к потере компрессии.


• Незначительная потеря мощности. Будет ли это заметно, зависит от автомобиля.


• Дым в выхлопной трубе.

Причины:

• Двигатель перегревается из-за недостаточного охлаждения.


• Двигатель работает на бедной смеси (одна из распространённых причин).


• Установлен комплект ГБО, который при длительном использовании приводит к снижению смазки клапанов.

Клапаны могут погнуться, сломаться и/или прогореть.
Если по какой-либо причине клапаны не обеспечивают герметичность, горячие газы проходят мимо клапана, разъедая или выжигая его край из-за высокой концентрации тепла и давления.

Причины, которые я могу назвать:

• Всё, что приводит к неплотному прилеганию клапана


• Проблемы с охлаждением (неправильное охлаждение головки блока цилиндров)?


• Качество топлива? (нагар на клапанах)?


• Концентрация тепла в определённой точке клапана во время открытия (для выпускного клапана) из-за неправильной конструкции.

ДОПОЛНЕНИЕ

Это лишь дополнение к вышеупомянутым пунктам. В основном потому, что я больше ничего не могу придумать

• Неправильное уплотнение клапана — по какой бы то ни было причине (износ, слабая пружина, клапанная лапка и т. д.) — снижает качество контакта клапана с седлом и, следовательно, препятствует отводу тепла (через теплопроводность в головку). Этому могут способствовать неправильная направляющая и/или ослабленное седло. Кроме того, по мере износа седел (из-за выбора материалов) и углубления клапанов в головку теряется клапанная лапка, что приводит к тому же неправильному контакту.




• Выбор используемого сплава, ширина стержня (для проводимости) и т. д.




• Накопление отложений может препятствовать проводимости.




• Клапаны также могут нагреваться из-за повышенной температуры сгорания (по ряду причин).