Авторска статия - Ледлото на клапана се срути - в сайта на инженерно-технологичната компания Механика
Разрушаването на леглата на клапаните е доста често срещан дефект в цилиндровите глави на автомобилните двигатели. Без да разглеждаме поотделно причините за този дефект, трябва да се отбележи, че най-често имаме работа с разрушаването както на седалките на клапаните, така и на самите клапани.
В този случай, като правило, се наблюдават значителни повреди както на цилиндровите глави, така и на части от цилиндро-буталната група - бутала и цилиндри. Освен това могат да се повредят и части от други цилиндри, а не само тази, в която е настъпило разрушаването. Това се дължи на навлизането на фрагменти от счупени части от повредения цилиндър през всмукателния тракт на двигателя в други цилиндри.
В зависимост от степента на повреда на частите, възстановяването на работното състояние на двигателите се извършва или чрез подмяна на повредените части, или чрез ремонт.
Заедно с това, както показва практиката, не винаги се обръща необходимото внимание на цялостното почистване на всмукателния тракт на двигателя от фрагменти от разрушени части - седалки на клапани, клапани. В резултат на това, след стартиране на двигателя, фрагменти от разрушени части, които не са били отстранени от всмукателния тракт, навлизат в цилиндрите и водят до прорези по повърхностите на главата на цилиндъра, дъната на буталата, клапанните пластини и деформация на клапаните в един или повече цилиндри. Поради деформацията на клапаните се нарушава тяхната плътност към седлата и намалява компресията в един или повече цилиндри.
Ненавременното отстраняване на неизправността в по-голямата част от случаите води до по-значителни повреди на двигателите. Поучителен пример е историята на ремонта на цилиндровата глава на двигателя MAN D2066 LF01.
Проблемът е докладван от клиентапредставяне на главата на цилиндъра, - намалена компресия в 4-ти цилиндър. Уместно е да се отбележи, че преди това е извършен ремонт на цилиндровата глава със смяна на седалките на изпускателните клапани на 6-ти цилиндър, "редактиране" на фаските на всички легла на клапаните и подмяна на пълен комплект клапани.
Към момента на обжалването пробегът на автомобила след монтиране на ремонтираната цилиндрова глава на двигателя е 5000 км.
При външен преглед на главата на цилиндъра са открити множество прорези по нейната „свързваща“ повърхност в областта, където се намира 6-ти цилиндър - последствията от разрушаването на леглата на клапаните, което всъщност е причината за по-ранния ремонт на главата на цилиндъра. Множество прорези по съединителната повърхност на главата също бяха открити в областта, където се намира 4-ти цилиндър. По пластините на изпускателните клапани (снимка 1) на този цилиндър има и следи от удари с твърди дребни предмети под формата на прорези. Самите плочи имат хлабаво прилягане към леглата на клапаните.
Снимка 1. Следи от удари по клапите
Проверката на геометрията на изпускателните клапани на 4-ти цилиндър, демонтирани от главата на цилиндъра, показа, че клапаните са деформирани (изкривени) - биенето на заключващата фаска на клапанната плоча спрямо стеблото е 0,40 mm за единия клапан и 1,55 mm за другия. Освен това се виждат едностранни дупки и на двете легла на изпускателните клапани - следи от многократни удари на деформирани клапанни пластини по тях. Следи от удари с твърди дребни предмети са открити и по единия изпускателен клапан на 6-ти цилиндър. При контрол на геометрията му се установява биене на фаската на клапанния диск от 0,10 mm. Множество прорези също присъстват на дъното на буталото на 4-ти цилиндър, представен за проверка (снимка 2).
Снимка 2. Повреда на буталото на 4-ти цилиндър
Освен това на дъното на буталотовидими следи от сблъсъка му с клапаните, главата на буталото има значително разрушаване (изгаряне), на места, достигащи до усилващата вложка на жлеба на горния компресионен пръстен, усилващата вложка е частично разрушена. Има груби следи от ожулване по горната част и полата на буталото.
Какво може да е причинило такава повреда на частите?На първо място, вниманието привличат многобройните прорези по главата на цилиндрите, пластините на клапаните и дъното на буталото. Както показва практиката, подобно увреждане на части обикновено се наблюдава, когато чужди тела навлизат в надбуталното пространство под формата на фрагменти от срутени части на двигателя (бутални пръстени, седла на клапани, предкамери и др.). Ако попаднат между буталото и диска на клапана, когато буталото наближи ГМТ и изпускателният клапан все още не е напълно затворен, буталото удря диска на клапана. В резултат на удара клапанът се деформира, което води до нарушаване на плътността на прилягането му към седлото на клапана и съответно до намаляване на компресията в цилиндъра. Най-често това се случва в някакъв отделен цилиндър. Естеството на повредите на постъпилата за ремонт цилиндрова глава напълно съответства на подобен "сценарий" на възникването им.
Наличието на дупки върху гнездата на изпускателните клапани на 4-ти цилиндър предполага, че деформацията на изпускателните клапани на този цилиндър е настъпила още на ранен етап от работата на двигателя след ремонта му. В бъдеще двигателят продължава да работи вече с изпускателните клапани на 4-ия цилиндър, които не са плътно прилепнали . Това предположение беше потвърдено по време на интервю със собственика на автомобила, по време на което се оказа, че нестабилната работа на двигателя се наблюдава почти веднага след ремонта му. ОщеОсвен това, при пробег на автомобила от около 50 км, компресията в цилиндрите на двигателя беше проверена в независим автоцентър, която беше 3,2 × 3,6 MPa в 1,2,3,5,6-ти цилиндри и 1,2 MPa в 4-ти цилиндър.
Въпреки това „специалистите“, които ремонтираха двигателя, препоръчаха на собственика на автомобила да продължи да работи с аргумента, че ще отнеме известно време, за да разработят частите на двигателя, след което „компресията ще се нормализира“. Не е съвсем ясно от какво се е ръководил собственикът на колата, но той взел колата от ремонта и. отиде на дълъг път. Както се и очакваше, последствията от такъв "ремонт на керосин" се проявиха съвсем скоро - мощността на двигателя падна, двигателят започна да "диша", разходът на масло рязко се увеличи.
Последвалото разглобяване на двигателя позволи да се установят горепосочените дефекти в главата на цилиндъра, клапаните и буталната група на 4-ти цилиндър. Естеството на дефектите на тези части показва, че повредата на буталната група на 4-ия цилиндър и съответно изброените неизправности на двигателя се дължат на повреда на изпускателните клапани, възникнала в началния етап на работа. Поради хлабавото прилепване на клапаните към леглата, компресията в цилиндъра намаля, което доведе до забавяне на запалването на въздушно-горивната смес и неконтролирано горене /1,2,3/. В резултат на това в някои области се създава температура , надвишаваща точката на топене на материала на буталото, а главата на буталото се разтопява и унищожава. Когато разтопеният метал навлезе между буталото и цилиндъра, горната част и полата на буталото бяха одрани. Това са тъжните, но като цяло естествени резултати от подценяването на изискванията за качеството на почистване на частите и невземането на бързи меркиза отстраняване на неизправности на двигателя.
1. Компоненти и филтри на двигателя: дефекти, техните причини и предотвратяване. MAHLE GmbH, Щутгарт, 2011. - 75c. 2. Повреди на буталото - как да ги идентифицираме и отстраним. MSI Motor Service International GmbH, Neckarsulm, Германия, 2004. - 103p. 3. Повреда на буталото – причини и отстраняване. MAHLE GmbH, Щутгарт, 1999. - 80c.