Když je ventil vadný / Oprava motoru – Motor Center na Fedoseenko

Lidé se obvykle vyděsí, když se zpod kapoty náhle ozve zvuky. Ne každý správně chápe, jak funguje a funguje složitý mechanismus motoru, a v takových situacích je obtížné pochopit, zda je vše v pořádku. Proto stojí za to se blíže podívat na možné příčiny a umístění hluku.

Hluk v mechanismu pohonu ventilu

Hydraulický kompenzátor je zodpovědný za otevírání a zavírání sacích a výfukových ventilů. Klepání v této části motoru obvykle ustoupí se zvýšením otáček motoru. Může indikovat opotřebení nebo zaseknutí hydraulického kompenzátoru způsobené tvorbou karbonových usazenin na povrchu jeho těla. Hluk může být také způsoben nízkým tlakem oleje, který může brzy vést k poruše.

Zasekávání lze eliminovat přidáním detergentní přísady do lubrikantu. Pokud klepání nepřestane, je třeba vyměnit hydraulické kompenzátory, které jej produkují. Jedná se o obtížný a nákladný postup, který vyžaduje účast vysoce kvalifikovaného automechanika.

Hluk rozvodového řetězu

Mnoho moderních motorů má delší řetěz vačkového hřídele než starší modely. Spojuje klikový hřídel s vačkovým hřídelem a zajišťuje včasné otevírání ventilů. Jeho slabé napnutí je kompenzováno hydraulickým napínákem. Řetěz se pohybuje po vodítku, které se časem začne opotřebovávat. V tomto okamžiku se hydraulický napínák již nedokáže vyrovnat s prověšením, řetěz začíná viset a objevuje se chrastění.

Pokud je tlak oleje normální, může být nutné vyměnit hydraulický napínač a vodítka. V tomto případě se pro přesné určení polohy zvuků bude hodit stetoskop automechanika, který pomůže určit, jakou část mechanismu je potřeba pro vyřešení problému rozebrat. Jedná se o středně obtížnou práci, která se obvykle odhaduje na čtyřmístnou částku.

Detonace motoru nebo klepání prstů

Tento zvuk se obvykle objevuje, když vůz zrychluje. Lidé o něm říkají: To se klepou prsty.“ Tento jev je způsoben tím, že se palivová směs předčasně vznítí vlivem tepla při pohybu pístu vzhůru během kompresního zdvihu. Pokud k výbuchu dojde dříve, než píst dosáhne horní úvrati, jedná se o detonaci. Může výrazně poškodit písty, ventily a ojnice. Předčasné spalování vytváří rázovou vlnu, která ovlivňuje všechny součásti válce a způsobuje jejich vibrace. Píst „zavrávorá“ v objímce a řidič slyší zřetelné klepání v motoru.

Příčiny této poruchy mohou být:

• nesoulad palivové třídy s požadavky výrobce;
• přehřátí motoru;
• předčasné zapálení;
• nesprávná funkce ventilu recirkulace výfukových plynů;
• porucha řídicího systému motoru nebo snímače klepání.

To vše může vést k předčasnému spalování směsi paliva a vzduchu. Ve válci je vytvořeno několik čel spalování, které do sebe narážejí a způsobují hluk a klepání. Pečlivě si přečtěte uživatelskou příručku svého vozidla, abyste se ujistili, že používáte palivo se správným oktanovým číslem. Zkuste také přeřadit na vyšší rychlostní stupeň. Pokud klepání pokračuje, zvažte následující možné příčiny.

Klepání ojnic

Tento hluk může být způsoben zvýšenou vůlí mezi klikovým hřídelem a povrchem pánve ojničního ložiska. Pokud není tlak oleje dostatečně vysoký, ložisko běží nasucho, což poškozuje nejen ložisko, ale i povrch klikového hřídele. K takovým následkům může vést i nešetrná péče o vůz, jako je nepravidelná výměna oleje. Znečistí se a malá zrnka vymazávají povrch ložiska. To způsobí klepání ve spodní části motoru.

Klepání je obvykle slyšet, když jsou otáčky udržovány na stabilní úrovni. Pro diagnostiku můžete vy nebo mechanik izolovat každý válec vyjmutím zapalovacích svíček po jedné. Zmizení hluku znamená, že jste našli zdroj problému. Takové problémy vyžadují okamžitou akci, protože provoz motoru v tomto stavu má negativní dopad na klikový hřídel a může vést ke složitým opravám, které vás budou stát draho.

Hluk ložiska klikového hřídele

Tento zvuk je způsoben i nízkým tlakem oleje, který ničí dosedací plochu a může vést až k poruše samotné klikové hřídele. Hluk je obvykle popisován jako dunivý zvuk z hloubi motoru při akceleraci. Je nesmírně důležité zastavit motor co nejdříve a nerestartovat jej, dokud nebude vypuštěn olej kvůli kontrole ložisek. Ve většině případů lze motor zachránit, pokud je klikový hřídel neporušený. Vše, co musíte udělat, je vyměnit ložiska a obnovit normální tlak oleje.

Když řidič slyšel takové zvuky, měl by co nejrychleji jít do autoservisu, protože zpoždění povede k nutnosti úplné výměny motoru.

Klepání pístu

Tento zvuk vzniká v důsledku nadměrné vůle mezi pláštěm pístu a stěnou válce, což je typické zejména pro vozy s vysokým počtem najetých kilometrů. Tento problém je obvykle způsoben trhlinami ve spodní části pístu, které se časem tvoří v důsledku únavy kovu. Zvuk je podobný tlumenému zvonění nebo hučení v hloubi motoru a je slyšet zřetelněji, když je studený.

Pokud zvuk klepání po zahřátí zmizí, není se čeho obávat, protože jak teplota stoupá, plášť pístu se roztahuje a vyplňuje mezeru. Pokud hluk nezmizí, s největší pravděpodobností vám pomůže výměna pístu. Tomuto problému nelze předem zabránit, ale jeho řešení není tak zdlouhavé ani nákladné jako níže uvedené.

Klepání pístního čepu

Pístní čep spojuje ojnici s pístem. Je mazán olejem rozstřikovaným otvorem ve válci naproti pístnímu čepu. Kvůli nedostatku mazání a velké mezeře mezi pístním čepem a pístem je slyšet dvojité klepání.

Tento problém lze napravit výměnou pouzdra pístního čepu (možná i celého pístu), při stabilizaci tlaku oleje a odstranění problémů s mazáním. Vznikají v důsledku opotřebení ojnice a ložisek klikového hřídele.

chrastit

Brusný zvuk běžícího motoru znamená, že jedno z ložisek brzy selže. Tento zvuk zesiluje se zvyšujícími se otáčkami motoru.

Motor má mnoho ložisek na mnoha různých místech. Je nutné určit, ze které části tento hluk broušení pochází. Vodní čerpadlo, pneumatická spojka, napínací kladka řemene ventilátoru, alternátor, čerpadlo posilovače řízení jsou možnými zdroji takového hluku.

Nejjednodušší způsob, jak rozpoznat skřípavý zvuk z čerpadla posilovače řízení, je ten, že je hlasitější, když otáčíte volantem ze strany na stranu. Další důvod lze určit pomocí autostetoskopu. Pokud se včas neodstraní, selžou další části motoru i celého vozu. Nejlepším řešením je včasná oprava závad, která vás v budoucnu ochrání před nákladnými opravami.

Je dobré, když je auto nové – motor běží tiše, není ho slyšet ani při akceleraci na plný plyn. Ale čas plyne – a jednoho dne si všimnete, že po bývalém “tichu” nezůstala žádná stopa, a když otevřete kapotu, uvidíte jakousi rachotící bestii, která místo obvyklého zpěvu vydává zvuky, které jsou pro ucho jasně urážlivé.

Hluk motoru je nejčastěji spojen s mechanismem distribuce plynu – velké mezery a klepání vždy sousedí. První, co vás napadne, je seřízení vůlí v pohonu ventilů. To často pomáhá, ale někdy se po seřízení zdá, že klepání je ještě silnější: jeden nebo více ventilů nadále klepe. A je zcela nejasné proč: koneckonců, mezery jsou normální a vačkový hřídel vypadá dobře. Zdá se, že důvod neleží na povrchu, je někde uvnitř, ale kde? Měli bychom na to přijít, ale není čas. A klepání je stále hlasitější.

Není třeba nikomu vysvětlovat, že ventil je kritickou součástí. A mnoho lidí z první ruky ví, že selhání ventilů je nejen vážná, ale také nebezpečná věc. K takovým poruchám dochází z různých důvodů.

A jsou i takové, které jsou zcela nesrozumitelné, takže se při opravě nelze omezit jen na výměnu vadného dílu.

Mimochodem, v každém případě před opravou nebo změnou čehokoli je užitečné najít příčinu konkrétní poruchy. Jinak může stejný osud brzy potkat i zcela nový, nově instalovaný díl. A aby se tak nestalo, je vhodné vědět, za jakých podmínek to funguje.

Jak ventil funguje

Hlavním úkolem ventilů je řídit průtok směsi vzduch-palivo a spalin vstupujících nebo vystupujících z válce. V důsledku toho, když se ventil otevře, musí volně procházet směs nebo plyny, to znamená, že musí mít minimální hydraulický odpor. Uzavřený ventil musí zároveň zajistit těsné utěsnění a zcela oddělit dutinu válce od sacího nebo výfukového systému motoru.
Ventily fungují v podmínkách silného zahřívání horkými plyny proudícími kolem jejich desek. A pokud je sací ventil periodicky chlazen směsí paliva a vzduchu, která vstupuje do válce, když se otevírá, výfukový ventil pracuje za mnohem horších podmínek. Po otevření při výfukovém zdvihu je ještě více zahříván horkými výfukovými plyny a teplota jeho desky dosahuje 850-900°C.
Aby ventily odolávaly takovému tepelnému zatížení, musí být vyrobeny ze speciálních žáruvzdorných ocelí a slitin s vysokým obsahem chrómu, niklu, molybdenu a dokonce i wolframu.
Tyto materiály jsou poměrně drahé, a proto jsou výfukové ventily často vyrobeny z různých materiálů: deska je vyrobena z tepelně odolné slitiny a dřík je vyroben z legované oceli. Mimochodem, sací a výfukové ventily široké škály motorů lze velmi snadno rozlišit: desky výfukových ventilů nemají magnetické vlastnosti.
Aby se snížilo opotřebení zkosení při vysokých provozních teplotách, často se na něj natavuje speciální tvrdý materiál zvaný stellit. Méně často se používá sodíkové chlazení ventilu: sodík, pohybující se ve vnitřní dutině ventilu, když se otevírá a zavírá, přenáší teplo z horké desky na chladnější tyč.
Praxe však ukazuje, že i ten nejteplejší ventil se stejně spálí, pokud nejsou splněny některé další podmínky, hlavní je těsné usazení desky v sedle. Faktem je, že pouze dobrý kontakt mezi ventilem a sedlem umožňuje spolehlivý odvod tepla z vyhřívané desky. Sedlo je přeci jen dost studené, je nalisováno do těla hlavy válců, chlazeno kapalinou.
Přes sedlo je odváděno až 75 % veškerého tepla přiváděného na desku, což je velmi, velmi významná část. Přirozeně, pokud dojde k přerušení kontaktu se sedlem, deska se okamžitě začne přehřívat. To znamená, že ventil dlouho nevydrží, než vyhoří. S moderními principy zpracování sedel a ventilů se můžete seznámit právě teď!
Vypadá to na řetězovou reakci. Mírná netěsnost ve spojení desky a sedla vede k průniku plynu. V tomto místě nedochází k odvodu tepla z desky a deska se přehřívá. Netěsnost se zvyšuje a s tím se zvyšuje teplota desky. Nakonec se materiál začne rozpadat, dovnitř se řítí další horké plyny a vada disku se rychle šíří, až se válec úplně vypne kvůli nedostatku komprese.
Jak vidíme, dobrá shoda desky a sedla „zabije“ dvě mouchy jednou ranou: sníží teplotu ventilu na přijatelnou úroveň a zajistí těsnost. A těžko říct, co je důležitější. Minimálně pro funkčnost samotného ventilu je důležité to první a pro motor jako celek to druhé (myšleno dobré startovací vlastnosti, výkonová charakteristika, účinnost).
Kromě stanovených podmínek musí být chod ventilu (otvírání a zavírání) dostatečně „měkký“ a nesmí způsobovat nadměrnou hlučnost. Hluk nebo přesněji klepání ventilů je nepochybným znakem poruchy a rázová zatížení vznikající klepáním často sama o sobě způsobují ještě vážnější poruchy a dokonce selhání ventilů.

Odkud pochází klepání?

Důvodů je několik. Ten nejjednodušší již byl zmíněn – velká mezera v pohonu. Vačka vačkového hřídele kvůli tomu nenajíždí plynule na tlačku (páku nebo vahadlo), ale nárazem, který je tím silnější, čím větší je mezera.
Co v tomto případě trpí jako první? Co přebírá rázové zatížení: pracovní plochy vačky vačkového hřídele a tlačného prvku, jakož i nosná plocha tlačného prvku a konec dříku ventilu. Často se u nich vyvine poškození ve formě špičatých skořápek, které se následně rozšiřují a prohlubují.
Tím ale záležitost nekončí. Ventil se nejen otvírá bouchnutím, ale také se prudce zavírá, klepáním. To znamená, že rázové zatížení při zavírání dopadá na těsnicí zkosení ventilu a sedla. Navíc v okamžiku nárazu při dopadu na sedlo působí na dřík ventilu velké tahové zatížení od pružiny. Dlouhodobá práce v takových podmínkách je velmi nebezpečná: deska se může jednoduše odtrhnout z tyče nebo se tyč může zhroutit na jiném slabém místě – drážce pro sušenky.
Ale předpokládejme, že vůle v pohonu ventilu jsou normální, ale hluk klepání je stále slyšitelný Nejčastěji je důvodem takového hluku velká mezera mezi dříkem ventilu a vodicím pouzdrem. Tato situace je nejtypičtější pro staré, dobře používané motory. Někdy je klepání ventilu spojeno s nesoustředností sedla a otvoru vodícího pouzdra, což je důsledek přehřátí hlavy válců nebo nesprávně provedených oprav. V tomto případě ventil dosedne na sedlo nejprve jednou hranou desky a teprve potom se zcela odvaluje v objímce v mezeře. Z tohoto důvodu mimochodem rychle postupuje opotřebení vodícího pouzdra.
K rychlému opotřebení vodícího pouzdra a klepání ventilu dochází i z jiných, složitějších důvodů. Například když objímka zdvihátka ventilu není vyrovnána nebo je zkosená vzhledem k pouzdru. Podobná závada se někdy vyskytuje na domácích motorech. Klepání může být způsobeno i zvětšenými vůlemi v hnacích částech – v nápravách vahadel, v pouzdrech válcových zdvihátek a také v ložiskách vačkových hřídelů.
Všechna tato klepání znějí dost podobně, a proto je často nemožné určit konkrétní příčinu bez rozebrání a pečlivé kontroly stavu dílů. Ale v každém případě je nutné mít na paměti, že pokud dojde k klepání, znamená to, že zatížení v místech dotyku dílů je nárazového charakteru. Takové klepání probíhá zpravidla rychle, což ohrožuje nejen opotřebení ventilů a souvisejících dílů, ale také jejich zlomení.

Proč praskl ventil?

Samotné klepání nemusí způsobit poruchu. Ale v každém případě je důležité pochopit, proč ventil začal klepat? A ukazuje se, že existuje mnoho důvodů, které vyvolaly vzhled klepání.
Nejčastější je negramotná obsluha, neodborná a včasná údržba motoru. Je zřejmé, že čas od času seřízení vůlí v pohonu ventilů je jistý způsob, jak urychlit opotřebení, způsobit klepání a následně poruchy.
Při nastavování je velmi nebezpečné nastavit příliš malé mezery: když motor běží, ventily se zahřejí, jejich délka se zvětší a když je mezera zcela vybrána, ventily „visí“. A pak volné uložení na sedle povede k přehřátí desek a vyhoření.
Poměrně častou příčinou vyhoření výfukového ventilu je příliš pozdní zapálení. Zvláště pokud motor pracuje dlouhou dobu ve vysokých otáčkách a zatížení. Ale brzké zapálení také není darem pro ventily, protože teplota plynů ve válci je v tomto případě maximální. To znamená, že nesprávné načasování zapalování způsobuje nejen ztrátu výkonu a zvýšenou spotřebu paliva, ale také poruchy ventilů.
Použití nekvalitního oleje je také možnou příčinou opotřebení ventilových pouzder a vřeten. Kromě toho má takový olej vlastnost koksování ve spodní části dříků ventilů. Z tohoto důvodu se ventil bude v pouzdru pohybovat stále pevněji a může se v něm zcela zaseknout.
Nakonec dostane píst k desce se všemi z toho vyplývajícími důsledky.
Neškodnou záležitostí nejsou ani usazeniny karbonu usazené na ventilových deskách (zejména sacích), například v důsledku opotřebení těsnění dříku ventilů. Po dosažení značné tloušťky se nános začne odlamovat. A poměrně velké částice se mohou snadno dostat mezi zkosení a sedlo ventilu. A poté je nevyhnutelný špatný kontakt se sedadlem a přehřívání desky.
Je zajímavé poznamenat, že značné usazeniny uhlíku na ventilech, které způsobují takové problémy, nejsou vždy spojeny s opotřebením těsnění dříku ventilu. Posuďte sami: zvýšený tlak v klikové skříni v důsledku poruchy ventilačního systému nebo opotřebení skupiny válec-píst může snadno vytlačit olej na ventilové desky i přes nejnovější víčka.
Některé „horké hlavy“ raději odpojí ventilační hadici klikové skříně od vzduchového filtru a vedou ji někam pod spodek auta – to prý motoru „snáze dýchá“. A netuší, že v některých režimech vzniká v klikové skříni podtlak a prach nasávaný hadicí do motoru nejen rychle znečišťuje olej a olejový filtr, ale dostává se i do vodicích pouzder a dříků ventilů. Komentáře, jak se říká, jsou zbytečné.
Ale možná nejzávažnější důsledky pro ventily jsou skryty nedodržením načasování výměny hnacího řemene vačkového hřídele. Pokusy o instalaci nového řemene a jízdu například do garáže jen málokdy skončí úspěšně. Deformované ventily jsou vystaveny vysokému ohybovému zatížení při každém dopadu na sedlo a zpravidla se po 10-15 minutách provozu zlomí. A taková porucha ventilu znamená minimálně výměnu pístu, hlavy válců a ojnice.
Špatně provedené opravy zanášejí do provozu ventilů celou řadu problémů. Například „nejzkušenější“ mechanici se neobtěžují používat speciální zařízení ke stlačení pružin ventilů. Jejich „podpisové“ nástroje jsou ocelová trubka a kladivo: udeřte dostatečně silně a je to. Jediná věc je, že ventil se může poškodit podél drážky pro sušenky. A pak, mnohem později, se zhroutí na tomto místě.
Je velmi nebezpečné, aby se brusná pasta dostala do vodícího pouzdra při broušení ventilu k sedlu. Čištění takového pouzdra je celý příběh. Ale pokud se tak nestane, příběh bude pokračovat maximálně 5-10 tisíc kilometrů. Poté opotřebení pouzdra a tyče pravděpodobně překročí všechny rozumné limity.
Někteří mechanici se snaží, aby vůle ventilu v pouzdru byla co nejmenší. Tato mylná představa často vede k zaseknutí ventilu s velmi nepříjemnými následky.
Další chybou je broušení ventilů bez seřízení sedel. Jak ukazuje praxe, po dlouhodobém používání a zejména po výměně vodicích pouzder je jejich nesouosost se sedadly běžným jevem. V takových případech samotné lapování s největší pravděpodobností povede k klepání ventilu a rychlému opotřebení dílů.
Jakmile je hlava válců plně smontována s ventily, je velmi snadné celou práci zkazit úderem kladiva do ventilů. Výsledek může být stejný jako u „nárazové“ demontáže, zejména u moderních víceventilových motorů s ventily malého průměru.
Ze všech těchto faktorů vyplývá poměrně jasný obrázek: když je ventil vadný, s největší pravděpodobností mu někdo „pomohl“.
A úkolem mechanika není jen to, aby se nestal dalším „pomocníkem“, ale eliminoval všechny následky předchozí „pomoci“, kterou ventily a další díly po dlouhé práci obvykle nesou. Jedině tak budete mít jistotu, že ventil neselže.