Про отрыв правого выпускного клапана.
Аппарат KLE650 2012 г.в. Развалился 4-выпускной клапан. В процессе ремонта, возникло непротиворечивое объяснение причин аварии и стали понятны профилактические меры по ее недопущению. ИМХО.
Факты:
1. Тарелка от стержня оторвалась в зоне сварки (см. foto1, foto2). Судя по форме разлома, использовалась сварка трением. Согласно каталога мегазипа для 2012 г. это 12005-0707. Если кто не знает, то клапана часто делают из нескольких сплавов, особенно это касается выпускных клапанов. Так достигается компромисс между противоречивыми требованиями к работе отдельных частей клапана. Тарелку и частично стержень делают из жаростойкого сплава, основную часть стержня из материала с высокой теплопроводностью (основное охлаждение клапана идет через стержень) и хорошими фрикционными свойствами. При необходимости, конец стержня делают из высокопрочного, износостойкого материала, чтоб он не изнашивался при контакте деталями привода (рокера, шайбы).
foto1
foto2
foto2_1
2. Четвертый клапан работал в более жестком температурном режиме, чем остальные. Для сравнения, на foto1 показаны первый клапан и стержень четвертого, на стержнях видно зону цветов побежалости. У стержня 4 клапана она находится заметно левее. Так же, на первом клапане заметен наметившийся поясок (про него дальше по тексту) в зоне сварки, но не более того.
3. Канал КСА (системы чистого воздуха Кавасаки, вторичная система дожига выхлопных газов, см. русскую инструкцию по эксплуатации стр. 104) в правом цилиндре был плотно забит сажей (той, что от взаимодействия продуктов сгорания и картерных газов с высоким содержанием масляных паров) почти до полного непрохождения воздуха. В канале левого цилиндра проход воздуха был частично ограничен, но еще вполне достаточный. Система впуска воздуха должна проверяться раз в год (русская инструкция по эксплуатации стр. 80) + «Проверка клапанов [КСА] должна осуществляться авторизованным дилером Кавасаки» (стр. 104). В нашем случае не делалось.
4. Для ремонта, в США была куплена б/у ГБЦ в рабочем состоянии. Оба канала КСА не забитые, покрыты тонким слоем сухой мелкодисперсной сажи. Читай чистые, слегка припорошенные. При снятии клапанов (по каталогу мегазипа это 12005-0742. Другими, согласно этого же каталога, аппараты, поставляемые в штаты никогда не комплектовались), был обнаружен интересный факт – 1-й и 4–й выпускные клапана имели утолщение на стержне в зоне сварки, причем, на правом цилиндре утолщение имело больший размер (диаметр). Фактический диаметр стержня(foto3) - Ф4.46, утолщение – на первом клапане (foto4) Ф4.57(!), на четвертом (foto5) Ф4.74(!!). Второй и третий клапаны даже без намека на утолщение в зоне сварки Профиль и характер утолщения (foto2_1) говорят о том, что в районе сварки температура достигла предельной для материала стержня и большие осевые нагрузки при открытии клапана, вызвали пластическую деформацию пограничного (к сварочному шву) слоя стержня, сделанного из менее теплостойкого материала. Т.е. клапана 1-й и 4-й работали не просто на пределе и может быть немножко за ним (тут трудно сказать точно, ибо неведомо как эта конкретная ГБЦ эксплуатировалась).См. foto6. Температурный режим 4 клапана явно более жесткий, что, по-видимому, связано с особенностями охлаждения ГБЦ второго цилиндра (меньшая скорость движения антифриза + с боковой стороны находится «горячий» отсек зубчатой цепи ГРМ, а не атмосфера).
foto3
foto4
foto5
foto6
Предположение о причинах аварии:
1. Клапана первый и особенно четвертый работают на пределе по температурному режиму. Соответственно, весьма чувствительны к дальнейшему повышению температуры. Предположительно, к работе на предельных температурных режимах, 12005-0742 более стойкие, чем 12005-0707.
2. Воздух КСА, попадающий в зону выпускных клапанов (вблизи седел 2-го и 3-го клапанов), используется не только для дожигания в коллекторе выхлопных газов, но и попутно снижает температуру выпускных клапанов. В первую очередь 2-го и 3-го, а заодно 1-го и 4-го (но в меньшей мере). См foto6.
3. Забитие канала приводит к увеличению температуры в заклапанном пространстве ГБЦ и перегреву соответствующего клапана (переходу его в запредельный режим), с последующим его разрушением. Поскольку канал забивается не сразу, а в процессе эксплуатации, то отсюда и объяснение того, что аварии происходят не сразу, а позже, на пробегах после 15 тык, причем даже при небольших и средних нагрузках и не у всех, а только у тех, у кого канал успел забиться.
4. Почему обычно 4-й клапан? Просто ГБЦ в районе 2 цилиндра чуть более горячая и забитие канала КСА происходит там в первую очередь.
Предлагаемая профилактика:
- Обслуживать КСА (проверять и при необходимости чистить каналы и клапаны) раз в год, но не реже чем через 12 тык. Т.е. ТО аппарата надо выполнять ПОЛНОСТЬЮ, согласно руководства J
- Следить за стержнями выпускных клапанов. Это типа маячков. В случае появления на них признаков грядущего «головняка» (утолщения в зоне сварки) – принять решение. В нашем случае, когда все разобрано, было решено менять «америкосовские» клапаны, ибо нефиг. Можно ли ездить с этими «грыжами»? А х3. Мало информации. Возможно, будут работать и в таком виде. Но это уже явно нештатный случай. Утолщения на стержнях, ежели таковые имеются, можно воочию наблюдать через выпускное окно ГБЦ при снятом выпускном коллекторе и закрытых выпускных клапанах. Зона сварки находится примерно в 10-12 мм от конца направляющей втулки. См фото7.
add. Думается, что маркером грядущего облома, так же может быть изменение зазоров в крайних (1,4) клапанах. Только они будут не уменьшатся, как предполагалось в данной теме, а увеличиваться (стержень клапана "толстеет" на сварке за счет уменьшения своей длины). Вопрос, насколько это будет заметно на зазоре/
foto7
PS. Забитие каналов КСА тема отдельная и связана в первую очередь с повышенным содержанием масла в картерных газах и работой ЭБУ в части управления клапаном КСА. В нашем случае, пробег 25 тык, замки первого и второго поршневых колец были не под 180, а где-то под 45-60 градусов в обоих цилиндрах. Остальное было в допуске.
Все вышеизложенное ИМХО.
- Farewell, Cher Tannov, Эсковаторщик и 9 другим это нравится