С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Почему на газу прогорают клапана

Почему на газу прогорают клапана


Газ и клапаны, причины прогорания.

Установка на автомобиль газобаллонного оборудования (ГБО) в последние годы стала едва ли не «вопросом номер один» для тех, чьи расходы на транспортное средство нельзя назвать безграничными. Оно и понятно: цены на топливо постоянно растут, а доходы — нет. Как следствие, автомобилисты ищут возможности сэкономить, и ГБО в этом отношении видится отличным и логичным решением. Но, в то же время, вокруг газобаллонного оборудования образовалось столько баек и мифов, что отличить их от правды бывает нелегко. Одна из таких баек звучит так: «На двигателях, переоборудованных для работы на газе, прогорают выпускные клапана». Неужели, установив газ на авто, следует ждать именно такого исхода?

Для того, дабы разобраться что к чему, я решил расставить все точки над «и». Раз и навсегда выяснить, по каким же причинам происходит прогар клапанов и их чрезмерный износ.

Возможные варианты прогорания клапанов:

  • Нагар, кусочки которого, попадая в зазор клапана, приводят к его прогоранию.
  • Неправильная работа газораспределительного механизма, приводящая к нарушению фаз газораспределения или к прорыву газов во время такта рабочего хода. В результате чего клапан перегревается и подвергается повышенному износу.
  • Чрезмерно обедненная топливо-воздушная смесь. При работе на которой в выхлопе присутствует лишний кислород, который и окисляет поверхность клапанов сверх расчётной меры.
  • Высокая температура отработанных газов, догорание в выпускном тракте, влекущие за собой перегрев клапанов, со всеми вытекающими отсюда последствиями.
  • Отсутствие нормальных условий для воспламенения горючей смеси, детонация.

При сгорании газа, в отличие от бензина, нагара не образовывается. Потому, за исключением некоторых «но», которые от газа как от топлива напрямую не зависят, у газа перед бензином имеется неоспоримое преимущество.

Нарушения в работе ГРМ зависят только от качества технического обслуживания автомобиля. Неправильно установленный ремень или цепь ГРМ, а так же несвоевременная регулировка температурного зазора – причины, на которые ни бензин, ни тем более газ никакого влияния не имеют.

При прогорании клапанов по причине обеднённой топливной смеси, вид топлива значения не имеет. Здесь скорее причина в некорректной работе топливной системы, или порой в банальном желании сэкономить на топливе путём обеднения смеси. Немалое участие в этом имеет так называемый «чип тюнинг». И ещё раз повторюсь. Клапана пострадают вне зависимости от вида топлива. Газ установленный на авто, в этом случае, решающей роли не играет.

При неполном сгорании топливной смеси клапана действительно греются больше нормы, и у газа здесь есть небольшой грешок. Ведь двигатель всё таки заточен под работу на бензине. И на некоторых режимах газ действительно не успевает сгорать, догорая в выпускном тракте. Но это в основном проблема метана. Пропан-бутановая смесь при правильной настройке оборудования полноценно сгорает в цилиндрах подавляющего большинства двигателей.

Газ более требовательный к условиям воспламенения чем бензин. У газа более высокая температура воспламенения чем у бензина. Потому, при плохом состоянии системы зажигания или при недостаточной компрессии, возможны пропуски воспламенения. Но клапана ведь страдают от детонации. А при работе бензинового двигателя оборудованного газом детонация невозможна. Ведь у газа октановое число 103 – 115, в отличие от бензина, у которого этот показатель максимум 95. Потому по этой причине смерть клапанов у газохода невозможна.

Из своего опыта, могу добавить, что клапана прогорают и на бензиновых двигателях, и на дизелях. И за годы работы с автомобилями я не встретил, ни единого двигателя с прогоревшими клапанами, где можно было бы смело утверждать, что клапана прогорели именно по той причине, что двигатель работал на газе.

Зачастую имеет место целый комплекс причин, который я постараюсь разложить по полочкам в «Трактате о сгоревшем клапане», вступлением к которому является эта статья. Из вышеизложенного можно сделать вывод что газ, установленный на автомобиль, при правильной настройке системы питания и удовлетворительном состоянии двигателя, на продолжительность жизни клапанов пагубного влияния не оказывает.

Мифы о клапанах и почему горят клапана на ГБО — бортжурнал Chevrolet Niva Титановый Астерик 2011 года на DRIVE2

Мифы о клапанах

Наверное каждый человек, рассматривающий так или иначе вопрос о переводе своего автомобиля на газовое топливо, слышал от друзей, знакомых или просто читал в интернете множество мифов о вреде голубого топлива для двигателя, клапанов, лямбда-зонда, катализатора и т.д.

Действительно, среди людей ходят слухи о том, что газ “сушит” двигатель, клапана на газу “прогарают”, датчики кислорода и катализатор быстро выходят из строя, в машине постоянно пахнет газом и т.п.

Откуда пошли эти слухи? Во-первых из за неграмотности людей говорящих об этом, из за незнания ими принципов работы двигателя внутреннего сгорания, процесса сгорания топливно-воздушной смеси. Соглашусь, обычному человеку, никак не связанному с автомобилями это знать не положено и такие вопросы можно ему простить. Но становится действительно смешно и одновременно с этим грустно, когда о “сушке” двигателя говорит мастер по ремонту автомобилей в дилерском авто-центре. Во-вторых, конечно, в этом виноваты неграмотные установщики газобаллонного оборудования, которые ставят на автомобили некачественное или не подходящее для конкретного автомобиля газобаллонное оборудование. Либо просто не доводят до ума и не настраивают должным образом. Приходилось ли вам встречаться с тем, что установщики делают автокалибровку и отпускают клиента со словами: ”Мы же установили вам Итальянскую газовую систему, автокалибровки для нее достаточно, все и так будет отлично работать”. Классический пример такого случая. Вот из за таких установщиков люди в последствии сталкиваются с проблемами. Но виновато-то в этих проблемах не газовое оборудование, а всего лишь его неправильная установка.

В этой статье я постараюсь рассмотреть основные мифы о вреде газа для двигателя, рассказать о том, откуда пошел тот или иной миф и о том, как избежать проблем при использовании газового топлива.

Начнем с клапанов. Клапана в двигателе бывают впускные и выпускные. Задача впускных клапанов наполнить в нужный момент топливовоздушной смесью цилиндры двигателя, задача выпускных – освободить в нужный момент камеру сгорания от отработавших газов после сгорания топлива.

В идеале, клапан в закрытом положении должен очень плотно сидеть в “седле клапана”. Для этого необходимо, чтобы на шток клапана не было вообще никакого давления. Толкатель должен лишь касаться кончика штока. Но в реальности реализовать это невозможно, и поэтому между штоком клапана и клапанным рычагом (толкателем) остается небольшое пространство, которое называется клапанным зазором. На некоторых двигателях клапанный зазор регулируется вручную, механически, но большинство современных двигателей оснащены гидрокомпенсаторами или гидротолкателями.

Чем меньше клапанный зазор, тем лучше. Большой клапанный зазор опасен неустойчивой, шумной работой двигателя (особенно при больших нагрузках), вибрацией. При этом можно услышать звуки, похожие на стрекот под капотом. Кроме того, если зазор клапана настолько велик, что клапан не может полностью закрыться, то отработанные газы проходят через подпускающий клапан и в конечном итоге «прожигают» седло или клапан. После этого владелец автомобиля “попадает” на ремонт головки блока цилиндров, который стоит от 10 до 30 тысяч рублей в зависимости от марки автомобиля.

Особенно подвержены риску прогорания выпускные клапаны, так как именно они испытывают наиболее высокие температурные нагрузки.

Отвлечемся ненадолго от клапанов и поговорим про состав топливной смеси. Без понимания этой теории дальнейший разговор о прогарах клапанов будет бессмысленным.

Топливная смесь, которой наполняется камера сгорания состоит из воздуха и топлива. Идеальным считается смесь, в которой на 1 кг топлива приходится 14,7 кг воздуха (λ=1). Это значит, что для полного сгорания 1 кг топлива нужно 14,7 кг воздуха. Смесь может быть “богатой”. Это значит, что топлива поступает больше чем нужно (λ1). При работе двигателя на обедненных смесях достигается наибольший КПД и наименьший расход топлива, однако нормы контроля состава выхлопных газов ЕВРО-4, ЕВРО-5 требуют от автомобиля оснащенного каталитическим нейтрализатором работы двигателя именно на гомогенной (λ=1) смеси. Дело в том, что работа на бедной смеси приводит к повышенному образованию оксидов азота, содержание которых в ОГ строго регламентируется.

Вернемся к клапанам. Именно работа на бедной смеси опасна для выпускных клапанов. При богатой смеси часть термической нагрузки “снимает” несгоревшее топливо, благодаря чему температура ОГ остается относительно низкой и безвредной для клапанов. При бедной же смеси существует довольно большой риск проседания седел клапанов. Это связано с очень высокой температурой сгорания. Заметьте, речь пока идет только об использовании в качестве топлива бензина. Как видите, риск прогара клапанов есть и на бензине при неисправности топливной системы.

Теперь посмотрим, что происходит при использовании газового топлива. При работе на бензине седла клапанов работают при температуре 300-350 °С, “тарелки” клапанов – при 800-900 °С. При использовании газа температура сгорания повышается на 50-70 °С, что незначительно, и не оказывает влияния на срок службы клапанов. Однако, если при работе на газе смесь будет бедной, то температура сгорания повышается сразу на 200-250 °С, что уже значительно и приведет к прогоранию клапанов. К тому же при сгорании газа не образуются углеродистые остатки, защищающие тонкой пленкой клапан и седло. Металлические поверхности работают в прямом контакте при повышенной температуре. В точках микроконтакта происходит плавление металла с последующим вырывом микрочастиц поверхности. Происходит постепенное изменение геометрии, изменяется теплообмен, клапан прилегает все хуже и хуже. Особенно это опасно, если двигатель долгое время работает при повышенной нагрузке.

Как видите, само по себе газовое топливо не несет никакой опасности для двигателя. Опасна лишь работа двигателя на бедных смесях (как на бензине, так и на газе). Просто если на бензине в большинстве случаев состав смеси может выровнять датчик кислорода (лямбда-зонд), то на газе не все зависит от него. Разберемся в причинах такого обеднения газовой смеси.

Неточная настройка оборудования или вообще отсутствие настройки. Миф о том, что для настройки достаточно провести автокалибровку – наглая ложь ленивых установщиков. Автокалибровка позволяет лишь привести в порядок смесь на холостом ходу. А кто проверит ее состав на нагрузке? Чтобы избежать проблем, всегда требуйте от устанощика настройки авто в движении.Использование неточных газовых форсунок. Как правило, предлагая установку ГБО за 18-20 тысяч рублей, установщики используют форсунки с низкой точностью дозировки газа. К тому же в этих форсунках присутствует разброс в дозировке газа между цилиндрами. Из за этого двигатель работает неровно, а системы контроля не могут “понять”, что происходит, так как контролируют только общий состав выхлопа. Ведь в бензиновый “мозг” заложено, что инжектора имеют очень высокую точность и скорость работы. Использование таких дешевых газовых инжекторов возможно на двигателях ЕВРО-3, но ЕВРО-4 или ЕВРО-5 они уже не “вытягивают”. Через некоторое время начинаются проблемы: периодически начинает загораться лампочка «check engine», повышенный перерасход газа, провалы на малых оборотах, нестабильный холостой ход. Для современных двигателей сущестует ряд более точных и качественных газовых инжекторов, которые обеспечивают стабильную подачу газа во всем диапазоне своей работы и во все цилиндры, тем самым обеспечивая долговечную, стабильную, надежную работу двигателя с хорошими показателями экономичности. Естественно, цена этих инжекторов в 1,5-3 раза выше, но оно того стоит. Наибольшей точностью могут похвастаться инжектора в 5 поколении газового оборудования. Работая с жидкой фазой газа, они имеют показатели бензиновых инжекторов. Системы “low cost (низкая стоимость)” довольно дешевы и тем самым привлекательны, а фраза установщика о том, что это система четвертого поколения уже достаточна для того, чтобы неподготовленный заказчик принял позитивное решение в сторону монтажа. Он ведь не понимает, что эта “дополнительная экономия” не стоит тех проблем, которых он может избежать установив комплект подороже.Использование некачественных редукторов в системах 4 поколения. Эта проблема опять же идет от использования дешевых комплектов, которые комплектуются дешевыми редукторами. Как же на смесь может повлиять редуктор, спросите вы. А вот как. При нагрузках, некачественный редуктор не может выдавать стабильного давления, необходимого для того, чтобы нужное количество газа прошло через форсунку в определенное время.

Неисправности в бензиновой системе. Например, если в автомобиле не работает датчик кислорода, точная настройка ГБО становится невозможной. Как следствие – бедная смесь. А к чему приводит бедная смесь, вы уже знаете. Поэтому перед установкой ГБО я бы рекомендовал делать комплексную диагностику двигателя с проверкой показаний всех датчиков.

Помимо проблем с клапанами, бедная смесь несет за собой такие проблемы, как пропуски воспламенения, вспышки во впускной и выпускной системе.

Как видите, сам по себе газ для двигателя не представляет никакой опасности. Опасность представляет некачественная установка, настройка, неправильный подбор комплектующих, неисправность топливной системы.

По всей видимости, слух о прогарах клапанов идет еще со времен массового распространения газовых систем 1, 2 поколений, где точно отрегулировать подачу газа было невозможно. Сейчас же распространены газовые системы 4 и 5 поколений, где при использовании качественных комплектующих можно добиться точности дозировки газа подобной бензиновым показателям.

Для предотвращения проблем с клапанами (как при использовании газа так и при использовании бензина в качестве топлива) мы бы рекомендовали:

Своевременно (как это предписывает производитель автомобиля) проверять зазоры клапанов и при необходимости регулировать.Не злоупотреблять долгой ездой на повышенных скоростях на трассе(обгоны и динамичные разгоны не в счет. Речь идет о часах езды на скоростях 150 и выше).

Соблюдайте эти простые рекомендации, и ваш автомобиль прослужит вам долго без лишних ремонтов. А переведя автомобиль на газ вы сможете тратить в 2 раза меньше средств на содержание своего железного коня.

Скажу от себя! у Самого горели клапана выпускные, но проанализировав все, скажу одно в этом я сам виноват! Иногда в погоне за экономией старался все до капли выжать из газового балона, все до грамма выбрать, итог получал что ехал на парах газа, и причины прогорания была в том что у меня под нагрузкой была беднейшая семь! А ведь автомат мне говорил что газ кончился, а он предупреждает когда в системе падает давление Газа! Для себя сделал вывод, что если буду ездить на газу, а я буду! То если автомат перевел на бензин, значит пора заправляться и не выжимать все до капли!

Почему прогорают клапана на ГАЗели? ГБО — ГАЗель.

Давайте попробуем разобраться как избежать прогара клапанов. Что бы клапан не прогорал, или скажем так, почему горит клапан для этого есть много факторов. Начиная от не герметичности и кончая бедной смесью топлива. Возьмем ошибочное мнение многих: все почему-то думают, что если тарелка клапана толще, то ему труднее прогореть. Да, вроде как метал сам по себе имеет толщину больше вроде как должен дольше «ходить», но опять чем толще метал, тем больше времени надо ему остыть. Т.е. масса тарелки клапана имеет большую величину. Не потому ли одним из факторов на спортивных автомобилях ставят облегченные клапана (так называемые) имеющие Т-образную форму. На спортивных двигателях и бензин заливают не ниже 98, и нагрузки на двигатель на много выше, чем в обычных. Но ведь там ГБЦ работает, а у нас нет. Вот поэтому я лично ставлю на ГБЦ клапана ВАЗ 21083 Самара. Они, во-первых, изготовлены более качественно, тарелка клапана тоньше в отличие от ЧАЗовских (Челябинские) В итоге имеют массу меньше, чем те же Челябинские. Опять же дополнительный хороший фактор облегченного клапана в том, что на высоких оборотах меньше вероятность «срыва» фаз газораспределения за счет инерции. Пробовал я работать и ЧАЗовскими. Много их ставил. Но потом отошел от них. Прогорают еще быстрее, чем Самарские.

Второй момент не менее важный, чем клапана, это седла клапанов. А точнее материал из которого они изготовлены. На ГБЦ до 2001 года седла клапанов изготавливались из ковкого чугуна. Если кто с Сопроматом на Ты, то знают, что ковкий чугун это самый жаростойкий. Сейчас же седла клапанов изготавливаются из другого метала, марку не скажу, не знаю. Но знаю одно, что у них ресурс меньше.

Третий момент, важный, и, наверное, самый больной, это бедная топливная смесь. Почему-то у всех бытует мнение, что если у двигателя повышенный расход топлива, то подачу топлива надо уменьшить. Простите, но ошибочное мнение. Не буду вдаваться в подробности, но скажу одно, бедная смесь, это прямой путь, и очень недолгий, к прогару клапана. При бедной смеси температура в камере сгорания двигателя на много выше, чем при нормальной или богатой смеси. К примеру: все видели, как режут метал газосваркой. Сварщик сначала разогревает метал до температуры плавления, потом добавляет кислорода, при этом уменьшает подачу пропана, бензина или ацетилена. Смотря чем режет. То же самое происходит и в двигателе, в камере сгорания. Добавлю, что при бедной смеси тяга у двигателя пропадает, он греется, не едет, и в добавок еще и повышенный расход топлива. Хороший пример тому, когда разбираете ГБЦ, то на седлах клапанов и на самих клапанах хорошо видны крапинки или мелкие раковины. Это признак и причина работы двигателя на бедной смеси. Т.е. пара седло клапана и клапан работали на грани плавления метала. В момент контакта клапан с седлом клапана, происходит отрыв метала. Хорошо обедняет топливную смесь установка ГБО 4 поколения, а точнее не правильная работа. Т.е. распределенный впрыск. Прежде чем заклинить форсунке окончательно, она начинает сначала подклинивать, тем самым обедняет смесь, потом клинит, и мы ее меняем. Это хорошо видно, когда провалилось седло или прогорел клапан. Мы его поменяли, через короткий промежуток времени опять то же самое. Есть повод искать причину не в слесаре, а работе двигателя. Так же не герметичность впускного тракта тоже обедняют рабочую смесь. Простыми словами, подсосов не должно быть.

Четвертый момент: правильная установка фаз газораспределения. Не правильная установка фаз ГРМ ведет к повышенному нагреву двигателя, пропаданию тяги, увеличенному расходу топлива, в итоге опять к прогару клапана или износу седла клапана.

Пятый момент: повышенный расход масла. Тут до конца не пришел к одному мнению, но заметил одно, что если ЦПГ (цилиндро-поршневая группа) начинает не работать, пропускает масло, то седла клапанов тоже сгорают. Или как говорится в простонародии «проваливаются». Думаю, что скорее всего это результат масляной пленки, которая образуется на выпускном клапане и седле клапана, которая опять же препятствует охлаждению клапана и седла. Вы можете сказать, а маслосъемные колпачки? Тут я с вами не соглашусь по причине того, что если масло попадает в камеру сгорания через сальники клапанов, то оно успевает смешаться с рабочей смесью и в момент рабочего хода цилиндра успевает сгореть вместе с рабочей смесью. Если же не работают маслосъемные кольца, то масло находится на донышке поршня и в момент выпуска отработанных газов покрывает пару седло-клапан, масляной пленкой. Так же можно отметить плохое качество изготовление самой ГБЦ, а точнее каналов впуска и выпуска. Если посмотреть внимательно на каналы впуска, то можно увидеть и даже пощупать какие выступы ступеньки на пути впуска, которые препятствуют прохождению воздуха и создают волновые резонансные колебания, что тоже в свою очередь влекут за собой плохое наполнение рабочей смесью цилиндра, плохой продувке, а соответственно и охлаждению камеры сгорания. Не поверите, но встречал при разборке таких головок, впускной канал в районе клапана был закрыт пленкой из сгоревшего масла на 2/3 канала. Но это уже отдельная и не менее интересная тема. Из всего выше сказанного можно сделать вывод что: — бедная смесь; — негерметичный клапан; — плохо настроенное ГБО-4 поколения и 2-го то же; — фазы ГРМ; — повышенный расход масла; — плохое охлаждение двигателя Все это приводит к повышенному износу головки блока цилиндров.

В заключение могу сказать: что видел головки с пробегом в 350-400 тыс. км, работающие на газу метан, которые за все это время не разу не делались.

Прогар клапанов и поршней на газу (ГБО)

Причиной прогорания может стать повышения температуры выхлопных газов или догорание смеси при открытом выпускном клапане.

Есть очень много разных комментариев касательно температуры сгорания газа и бензина, НО с уверенностью можно сказать только одно — если система охлаждения машины справляется с температурой (близкой к  «ядерному синтезу» — имеется ввиду температура горения пропана в ДВС) при сгорании газа, значит разница температур горения не так уж велика между бензином и газом. Есть некоторые очевидцы утверждающие, что температура горения бензина составляет 2000 градусов, а газ может достичь  4500 градусов. Подумайте сами о правдивости этих измерений и вспомните о том, как быстро у Вас начинает греться машина летом в пробке при 30 — 40 градусах окружающего воздуха и тогда представьте, что б происходило при увеличении нагрева в два раза. Не стоит забывать, что система охлаждения авто рассчитана на определенное количество киловатт  тепла которое она может забрать и увеличение количества этого тепла в разы приведет к моментальному перегреву авто. Но в силу «необьяснимых» причин нашему авто удается погасить этот «вулкан» внутри себя.

Что касается горения в выхлопном коллекторе — тут можно сказать только одно — до 4000 оборотов газ сгорает в цилиндрах, ну а если вы крутите двигатель выше этих оборотов БК отключает подачу газа и переводит машину на бензин.

Так же стоит отметить, что от увеличении температуры выхлопных газов первым страдает не поршень или клапан, а катализатор и лямбда-зонд  установленные в выпускном тракте. Но почему то об этом информации в сети НЕТ, а это от того , что байки о том ,что при использовании ГБО прогорают поршни и клапаны появились еще за долго до катализатора и «распространители ужасов» просто забыли учесть этот фактор!!!  Конечно от части есть и правда в этом мифе о «горении»,  это связано с тем, что предшествующие ГБО-1, 2  очень «примерно» регулируют подачу газа, а для уменьшения потери мощности винт подачи газа открывали побольше, что приводило к получению обогащенной смеси которая и могла гореть в выпускном коллекторе.

В общем и целом можно подытожить, что повышение температуры двигатели и прогорание клапанов не свойственно для ГБО-4.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости