Содержание
Внимательный и опытный водитель всегда прислушивается к звукам своего автомобиля. Если появится незнакомый стук, шум, лязганье в двигателе, он без промедления постарается определить причину и природу этого явления. Если под капотом что-то стучит — это сигнал о той или иной неисправности автомобиля, которая может вылезти — в прямом смысле этого слова — наружу.
Опасен ли стук
О чём может сигнализировать стук в трансмиссии или силовом агрегате автомобиля? О том, что где-то ослабло крепление детали, узла или агрегата. Возможно о том, что в сопряжении подвижных деталей увеличился зазор. А может быть том, что при предельном износе тормозных колодок в автомобиле при торможении появляется скрежет и свист. Или о том, что при разряженном аккумуляторе или слабом ремне генератора при большой нагрузке в электрической сети автомобиля в подшипниках генератора появляется резкий свист. Подведём краткий итог: посторонние звуки, шумы, скрежеты — это результат изношенности деталей, узлов и агрегатов автомобилей. У нового, качественно собранного автомобиля ничего подобного случиться не может.
Диагностика неисправности по характеру и локации звука. Как определить, что и где стучит в бензиновом и дизельном двигателе
Больше всего опасения вызывают посторонние стуки в двигателе, которые имеют разную природу, тональность, периодичность. Они могут возникать в нижней части движка, в середине, вверху. Звук может быть глухим или звонким с металлическим оттенком. Он может появляться в момент запуска мотора и исчезать после его прогревания. Стук может быть громким, а может быть, тихим, приглушённым. Поскольку принцип работы дизельного двигателя кардинально отличается от способа образования и воспламенения рабочей смеси бензинового движка — у них звуковое сопровождение работающего мотора совершенно не похожее. У бензинового ДВС — мягкое, приглушённое, очень тихое, равномерное; у дизеля — булькающее, разной тональности, средней громкости. Посторонние звуки в дизельном и карбюраторном силовом агрегате могут иметь одну природу возникновения (в шатунно-поршневой группе, клапанах, распределительном вале и т. д.), но иметь разное звучание.
Причины образования стуков
В двигателе стуки могут появляться по разным причинам. Обоснование этого тезиса самое простое. Силовой агрегат состоит из множества подвижных деталей, которые подвержены воздействию различных механических нагрузок и высоких температур. Причём нагрузки постоянно меняются. Периодичность изменения зависима от числа оборотов коленчатого вала. Чаще всего эти звуки в силовом агрегате появляются по следующим причинам:
- в сопряжениях появился увеличенный зазор в результате естественного износа — ресурс сопрягаемых деталей закончился, и они подлежат замене;
- неумелые действия неопытного водителя привели к грубому нарушению правил эксплуатации двигателя — перегрев, форсаж, использование моторного топлива ненадлежащего качества и др.;
- был сделан некачественный ремонт двигателя с грубыми нарушениями технического регламента или были установлены бракованные неоригинальные запчасти.
Видео: Причина стука двигателя
Основные источники посторонних звуков в двигателе
Надо понимать, что не каждый посторонний звук является сигналом о неисправности двигателя. В первую очередь это касается стуков в наружных частях мотора. Но у каждого есть причина, которая должна быть найдена. Например, жгутик стягивающий пучок проводов электропроводки порвался. Провода рассыпались и при работе двигателя некоторые из них стали приглушённо стукаться о какую-то поверхность. Приведёт ли это к серьёзным последствиям? На первых порах нет. Если не принять мер, то через какое-то продолжительное время изоляция на проводе протрётся и может возникнуть короткое замыкание, которое через сгорание предохранителя обесточит какую-то часть бортовой сети. Часто стучат детали, у которых ослабли болты крепления. Это тоже неприятная, но не критическая ситуация. Достаточно взять ключи и самому затянуть ослабшие резьбовые соединения.
Виды посторонних шумов в силовом агрегате
Вот самые распространённые посторонние звуки в двигателе, которые должны насторожить владельца автомобиля:
Подсос воздуха в карбюратор
Шипение. Этот специфический звук под капотом машины при работающем двигателе может сигнализировать о подсосе воздуха в разгерметизированных вакуумных системах или в системе охлаждения. Последствия могут быть тяжёлыми. В первом случае может отказать тормозная система, во–втором — перегреться двигатель из-за утечки тосола. Поэтому нужно срочно ехать в автосервис для диагностики и устранения причины шипящего звука.
Визжащий или резкий свистящий звук, скорее всего, сигнализирует об ослабшем приводном ремне какого-нибудь узла: ГРМ, генератора, водяного насоса, компрессора кондиционера. Ремень начинает проскальзывать в шкивах привода и при этом издавать характерный визг. Если не принять своевременных мер, ремень может порваться с неприятными последствиями.
Зоны прослушивания двигателя
Разной тональности стуки внутри двигателя в районе коленчатого вала, поршней, клапанов дают повод для диагностирования работы движка в целом на предмет выявления причины появления посторонних звуков. Нештатные стуки внутри двигателя — это повод для самого серьёзного беспокойства. Их появление может сигнализировать о возможных больших затратах на их устранение. Если застучал вкладыш — потребуется разборка двигателя с проточкой или даже заменой коленчатого вала. Появился стук в середине блока — износилась шатунно-поршневая группа. Потребуется разбирать двигатель полностью, растачивать блок цилиндров, менять поршня, кольца, пальцы. Если звук отчётливо прослушивается в верхней части, то, возможно, нужно регулировать клапана, а может быть — поршень достаёт до головки блока из-за большого зазора в шатунных вкладышах.
Причины появления посторонних звуков в двигателе
Основания и обстоятельства, при которых появились стуки, бывают разными. Отчётливо слышаться посторонние шумы могут как снаружи мотора, так и внутри его. Внутренние несут большую опасность, чем наружные. В блоке цилиндров находятся коленчатый вал, поршня, шатуны, детали механизма газораспределения. Если стук исходит от этой группы механизмов, то это всегда связано с частичной или полной разборкой двигателя для устранения возникшей неисправности. Зачастую звуки носят резкий характер, который усиливается при плавном открытии дроссельной заслонки. Если же звуки слышатся звонкие, с «лёгким позвякиванием» железа и проявляются при быстром увеличении скорости вращения маховика, то это говорит о детонации — нарушении режима воспламенения топлива.
Видео: Мерседес 126, нашли причину стука в двигателе
Стуки от детонации
Если стуки сильные со звонким «металлическим» оттенком и возникают при резком нажатии педали газа, либо под нагрузкой, то это результат детонации — взрывообразного сгорания топлива в цилиндрах. Причём детонация в разных типах двигателя протекает по-разному. У бензиновых двигателей есть выражение «стучат пальцы». Это не совсем правильно. На самом деле при аномальном сгорании топлива стучит юбка поршня, когда он проходит верхнюю мёртвую точку. Детонация бензина — это результат заправки плохого топлива с низким октановым числом, неверной регулировки фаз газораспределения, а также продолжительной работы двигателя в перегретом состоянии. Для ликвидации детонации достаточно остудить мотор, отрегулировать системы впрыска топлива и зажигания, залить в бак бензин согласно технического регламента автомобиля.
У дизелей также есть детонация топлива, но у них причина её образования другая. Это ранний впрыск солярки или обеднённая топливная смесь, которая возникает из неправильной работы напорного клапана в топливном насосе высокого давления (ТНВД). Причём звук будет громкий, звонкий, похожий на удары поршнем по поверхности головки блока. В таких случаях говорят, что дизель работает «жёстко». Такое впечатление возникает оттого, что степень сжатия дизельных двигателей намного выше чем у бензиновых моторов, поэтому в нормальном, рабочем состоянии расстояние между поршнем и головкой блока микроскопическое. Избавиться от детонации можно восстановлением работоспособности напорного клапана на специальном стенде в СТО.
Ещё в дизелях на холостых оборотах чётко слышен стук плунжеров. Эта особенность конструкции почти всех движков этого типа. Эти звуки никакой угрозы не представляют. С ними дизельные моторы эксплуатируются не один год. У двигателей с впрыском бензина опытное ухо слышит «щелчки» топливных инжекторов, которые также присущи большинству моторов этого типа. Никакой серьёзной угрозы для двигателя они не представляют, и никоим образом не отражаются на его эксплуатационных характеристиках.
Стуки клапанного механизма
Если износились клапанные втулки и гидрокомпенсаторы, увеличились зазоры между торцами клапанов и толкателей — в районе головки блока будут отчётливо слышны звонкие, ясные звуки. Избавиться от этого несложно. Нужно поменять изношенные детали и грязное масло в двигателе. Промыть и очистить все каналы, детали клапанного механизма от грязных наслоений и отрегулировать тепловые зазоры в клапанах. Работа эта специфическая, требующая наличия специального оборудования, промывочных средств, инструмента. Поэтому выполняют её на станциях технического осмотра. В первую очередь это касается автомобилей отечественного и иностранного производства, находящихся на гарантии.
Причиной может быть ослабший ремень ГРМ, который из-за вибрации будет касаться защитного кожуха. У дизелей при проскакивании ремня на один зуб — довольно часто встречается на практике — головки поршня начнут доставать до тарелок клапанов с сильным дребезжащим звуком. В этом случае ремень нужно поставить на место и отрегулировать его натяжение. Поскольку такая операция связана с выставлением меток, её следует проводить в СТО.
Стук поршней
Сильные, чередующиеся, гремящие стуки в зоне работы шатунно-поршневого механизма сигнализируют об уменьшении диаметра поршней, увеличении размера цилиндров, износе поршневых колец. Это говорит от том, что ремонт двигателя неизбежен.
Стук от изношенных поршней
Причины — недопустимые зазоры между поршнями и стенками цилиндров, износ маслосъемных и компрессионных колец и канавок под них в поршнях, повышенные зазоры между пальцами и верхней головки шатуна, а также между пальцем и бобышкой поршня. Стучать могут:
- поршни об цилиндры из-за перекоса;
- пальцы об втулку верхней головки шатуна или об стопорные кольца;
- кольца об цилиндр или об поршень в канавках.
Шумы деталей шатунно-поршневой группы опасны тем, что поршень может заклинить. В этом случае происходит обрыв шатуна с разбиванием блока цилиндров. При появлении сильных стуков эксплуатация двигателя становится невозможной. До СТО автомобиль нужно или буксировать, или везти на эвакуаторе.
Стук подшипников коленвала
Опытные, внимательные водители этого «страшного» стука на своём автомобиле никогда не допустят. Ритмичное, глухое стучание хорошо прослушивается на любых оборотах. При повышении оборотов он становится громче и резче. Сопровождается уменьшением давления масла в магистрали. Об этом сигнализирует загорающаяся лампочка давления или указатель давления. Чаще всего стучат шатунные вкладыши. Стук опорных коренных подшипников встречается значительно реже. Проверить можно легко. Снимать по очереди провода высокого напряжения со свечей на бензиновом двигателе, или отсоединять форсунки — на дизеле.
При отключении цилиндра с застучавшим шатуном стук или пропадает совсем, или громкость его сильно уменьшается. Эксплуатировать застучавший двигатель нельзя. Его нужно ремонтировать. Ремонт будет дорогим. Причина появления звука в коленчатом валу — повышенный зазор между шейками коленвала и вкладышами шатунов и опор. Это естественный процесс, но многие двигателя при использовании качественной смазки проезжают по много сотен тысяч километров.
Итог стука коленчатого вала
Досрочный повышенный износ вкладышей вызывается только неправильной эксплуатацией. Плохое качество масла, несвоевременная замена грязной смазки, езда на летних сортах масла зимой, перегрев двигателя и неумелое вождение — вот основные причины появления грозного стука в коленчатом вале.
Стук распределительного вала
Звук от распредвала глухой. Он хорошо слышится в момент заводки движка, пока в постелях нет масла. Стоит двигателю завестись, масляный насос тут под давлением же заполнит все трубки, полости и зазоры. Распределительный вал стучать перестаёт. Даже если появляется просто подозрение на стуки вала привода клапанов, нужно немедленно ехать на диагностику, чтобы убедиться в ремонтопригодности распредвала. Ремонт системы привода клапанов стоит не дешёво. Причины появления могут быть следующие:
- появление увеличенного зазора в постелях коленчатого вала — исправить можно только в условиях СТО хонингованием постели или заменой головки блока в сборе;
- недостаточное давление в системе смазки или плохое качество моторного масла;
- повышенный износ кулачков — в этом случае стук будет постоянным;
- неправильно отрегулирован момент подачи топлива, что может привести к детонации.
Но шум может появиться и в области привода распредвала, который сигнализирует о слабо натянутом ремне ГРМ. Эта проблема устраняется самостоятельно или в автосервисе.
Видео: Стук в двигателе Daewoo Nexia 8 кл Причина
Исследование шумов и стуков двигателя
Металл — отличный проводник звука, а весь двигатель сделан из него. Во многих случаях стук или шум слышен хорошо, но непонятна область, где он возникает. В этом случае поможет слух натренированного человека.
Стетоскоп для прослушивания шумов в двигателе
Многие специалисты «слухачи» пользуются специальным акустическим прибором — автомобильным стетоскопом или фонендоскопом. С его помощью удаётся:
- проводить уверенную идентификацию звука разной интенсивности, даже если он заглушается другими шумами при работе двигателя;
- выявлять отклонения в работе одинаковых деталей и узлов двигателя путём сравнения их между собой (толкателей, клапанов, форсунок, поршней и других одноимённых устройств).
По звуку опытный диагност может выявить дефект подшипников генератора, водяного насоса, роликов натяжения и других мест, где они стоят. Но и водитель должен постоянно прислушиваться к работе двигателя на разных режимах и в разных ситуациях.
Стук двигателя при холодном масле
Если в заведённом двигателе появляется небольшой стук, а при прогреве он исчезает — повода для большого беспокойства нет. Причин много, и они связаны с естественным износом деталей. Зазоры увеличиваются в холодном состоянии и становятся нормальными — в горячем. Совет: трогаться нужно при прогретом двигателе.
При горячем масле
Самый простой вариант — в масляной системе не хватает смазки. Двигатель глушится, проверяется уровень, масло доливается. Об этом же подскажет и загоревшаяся лампочка в щитке приборов. Если уровень был нормальный следует выяснить два момента: становится ли звук интенсивнее и громче при нагрузке (резко нажать на педаль акселератора);
как быстро звук усиливается по времени эксплуатации автомобиля.
В первую очередь нужно следить, чтобы не застучал коленчатый вал. Впрочем, надёжность и качество сборки современных автомобилей таково, что очень нужно очень сильно постараться, чтобы заставить застучать вкладыши коленчатого вала.
Видео: Volkswagen Polo Sedan. Стуки на горячую
Оценка опасности стука
Появление постороннего стука в двигателе во время движения всегда ставит водителя перед выбором: продолжать езду до ближайшего автосервиса самому или вызвать эвакуатор. Если самостоятельная диагностика не позволяет реально оценить степень опасности, то лучше приготовить буксировочный трос или надеяться на приезд эвакуатора.
Видео: Стук в двигателе Порш Кайен
Неопасные звуки
Как правило, они находятся в районе головки блока. Это может быть стук клапанов, которые требуют регулировки. Стук изношенных поршней, колец, пальцев и других деталей шатунно-поршневой группы. С этими стуками самостоятельно можно доехать до ближайшего автосервиса.
Опасные звуки
Низкие глухие стуки в нижней части двигателя, которые усиливаются при увеличении числа оборотов, относятся к числу самых опасных звуков. Двигатель нужно глушить и ждать помощи со стороны.
Устройство современных автомобилей постоянно усложняется. Вводятся элементы самодиагностики, используются системы безопасного вождения. Заглянув под капот иностранного или отечественного автомобиля можно увидеть пучки проводов, шлангов, трубок, датчиков. Работа двигателя управляется электроникой, которую нужно уметь настраивать. Подозрительный посторонний стук в двигателе во время должен быть диагностирован с помощью компьютерного исследования в автосервисе. Самостоятельное устранение неисправностей, связанное даже с частичной разборкой двигателя, чревато серьёзными затратами из-за нарушения работы его систем управления.
Добрый День! Меня зовут Юрий. Мне 67 лет. (10 голосов, среднее: 4.7 из 5)
С таким понятием как «стук пальцев» знаком, наверное, каждый отечественный автомобилист, независимо от того, профессионал он или любитель. Однако мало кто знает, что в действительности за этим скрывается не стук поршневых пальцев, а такое явление как детонация. Объяснить почему так произошло можно следующим образом. В старые времена в двигателях стучали действительно поршневые пальцы. Под действием больших температур и знакопеременных нагрузок из-за низкой прочности и твердости деталей появлялись зазоры в посадочных местах поршневого пальца, которые и являлись источниками стука. Сейчас же благодаря использованию качественных сталей и более высокоточным методам обработки деталей этот недостаток удалось устранить. Только вот название («имя») его осталось прежним, скрывая такое явление как детонация.
Признаки детонации
Детонацию очень легко определить на слух — она, как правило, проявляется в виде звонкого металлического стука. Кроме того, ее сопровождают и заметное снижение мощности, перегрев и неустойчивая работа двигателя, кратковременное появление черного дыма из выхлопной трубы, снижение температуры отработавших газов.
Что такое детонация?
Детонация — это самовоспламенение горючей смеси в камере сгорания, которое имеет характер взрывной волны. Наиболее часто она появляется при резком повышении нагрузки, например, при резком ускорении или же при движении на подъем. В этой ситуации водитель, как правило, со всей силой жмет на педаль газа, чем обеспечивается подача богатой смеси в цилиндры двигателя. Попав в цилиндры и заполнив все его объемы, на богатую горючую смесь начинают воздействовать высокие температура и давление. Высокое давление в камере сгорания создается по двум причинам: во-первых, при такте сжатия поршень движется вверх и сжимает горючую смесь, т.е. повышает давление, во-вторых, после воспламенения основной части горючей смеси волна пламени, распространяясь по всей камере сгорания, создает фронт высокого давления, который также способствует повышению давления.
Под воздействием высоких давления и температуры в местах скопления несгоревшей горючей смеси образуются активные соединения (перекиси, альдегиды, спирты и т.д.). Достигнув критической величины, между этими соединениями начинают возникать цепные окислительные реакции, которые в итоге приводят к самовоспламенению смеси, имеющей к тому же взрывной характер. В месте взрыва происходит значительное повышение температуры и образование взрывной волны, фронт пламени которой распространяется со скоростью 1000 — 2300 м/с. Для сравнения, скорость распространения фронта пламени при нормальном сгорании горючей смеси — 20-30 м/с. Двигаясь с такой огромной скоростью взрывная волна ударяется о стенки цилиндров и камеры сгорания, при этом образуя все новые очаги самовоспламенения. В результате таких процессов в цилиндрах появляется большое количество взрывных волн, которые являются источником возникновения колебательных процессов в цилиндрах, вызывающих вибрации двигателя.
Что касается звонкого металлического стука, называемого в народе «стуком пальцев», а в теории двигателей — детонацией, то он появляется именно в результате многократно повторяющихся ударов взрывных волн о стенки цилиндров.
Последствия детонации
Бытует мнение, что увеличение давления за счет роста скорости распространения фронта пламени должно положительно отразиться на повышении мощности двигателя. На самом же. деле все происходит наоборот. Взрывные волны «живут» очень мало — меньше 0,0001 с, и на столько же времени происходит повышение давления на поршень, поэтому повлиять на повышение мощности за столь короткий промежуток времени они просто не успевают. А вот чтобы принести огромный вред этого времени, к сожалению, достаточно.
Ударяясь с огромной скоростью о стенки цилиндров, взрывная волна разрушает масляную пленку, которая предохраняет детали цилиндро-поршневой группы от сухого трения и коррозионного износа под воздействием активных элементов продуктов сгорания. Давление фронта взрывной волны достигает величины более 70 кгс/см2, что может привести к механическим повреждениям деталей двигателя. При наличии ударных волн резко возрастает отдача тепла от сгоревших газов к стенкам цилиндров, что вызывает перегрев двигателя. А перегрев, в свою очередь, становится причиной разрушения некоторых деталей двигателя: прокладки между головкой и блоком, обгорания кромок поршней, свечей зажигания. В сумме все эти негативные влияния приводят к значительному уменьшению моторесурса двигателя.
Кроме механических повреждений, детонация несет в себе и ухудшение эксплуатационных показателей работы двигателя, о которых мы уже упоминали, — снижается мощность двигателя, ) повышается расход топлива.
Факторы, влияющие на появление детонации
Появлению детонации способствуют много факторов, и все они имеют одну общую черту — уменьшают задержку самовоспламенения несгоревшей части горючей смеси, удаленной от свечи зажигания или, проще говоря, в камере сгорания создаются благоприятные условия для более быстрого протекания окислительных реакций горючей смеси. Итак, появлению детонации способствуют следующие факторы:
Во-первых — состав горючей смеси. Так, богатая смесь, имеющая соотношение воздух — топливо, равное 9,0, при попадании в камеру сгорания под действием высокого давления и температуры формирует в ее отдаленных уголках очаги возникновения окислительных реакций, которые являются (источниками самовоспламенения — детонационного сгорания топлива.
Во-вторых — угол опережения зажигания. Его увеличение приводит к сдвигу пика максимума давления в процессе сгорания горючей смеси ближе к верхней мертвой точке (ВМТ), из-за чего происходит увеличение давления в камере сгорания. А увеличение давления, как мы уже знаем, входит в число основных виновников «рождения» детонации.
В-третьих — октановое число топлива. Чем ниже октановое число топлива, тем больше вероятность детонационного сгорания горючей смеси. Объясняется это ростом химической активности топлива к окислению при снижении его октанового числа. Именно поэтому мы наиболее часто и слышим «стук пальцев» при использовании 76-го бензина в двигателях, которым рекомендуется бензин с октановым числом 92 и более.
В-четвертых степень сжатия. Для начала напомним: степень сжатия — это отношение объема цилиндра к объему камеры сгорания. Увеличение степени сжатия приводит к повышению давления и температуры в камере сгорания и, естественно, к созданию благоприятных условий для детонационного сгорания топлива. По этой причине для всех двигателей с высокой, степенью сжатия должен использоваться высокоэтилированный бензин.
В-пятых — конструкционные недостатки. К ним можно отнести: а) более плохие условия охлаждения несгоревшей, удаленной от свечи зажигания части горючей смеси; б) замедленный процесс догорания смеси из-за неудачной конструкции камеры сгорания; в) плохой отвод тепла от центра поршня к стенкам цилиндра, например, из-за выпуклой конструкции днища поршня, где теплу требуется пройти больший путь, чем при плоской конструкции днища; г) большой диаметр цилиндров с одной стороны ухудшает отвод тепла, с другой — камера сгорания получает большее количество удаленных от свечи зажигания зон, чем увеличивается вероятность появления очагов детонационного сгорания горючей смеси.
Барьеры на пути детонации
Хорошо, что в противовес факторам, способствующим появлению детонации, существуют и факторы, препятствующие ее возникновению. Все они, как правило, ускоряют сгорание несгоревшей части горючей смеси во фронте пламени, идущей от искры зажигания, или же замедляют протекание окислительных реакций — источника самовоспламенения.
Это, во-первых, повышение числа оборотов двигателя. За счет этого уменьшается время на протекание окислительных реакций, соответственно уменьшается и вероятность самовоспламенения.
Во-вторых, турбулизация (вращение) потоков смеси в камере сгорания. Организация вращения потоков горючей смеси в камере сгорания ускоряет распространение фронта пламени от искры зажигания, чем предупреждается появление детонации.
В-треть их, уменьшение пути проходимого фронтом пламени. Это скорее конструкционное решение проблемы. На практике оно выражается в уменьшении диаметра цилиндров или же в установке двух свечей зажигания на один цилиндр.
В недалеком прошлом в борьбе с детонацией большой популярностью у некоторых наших автолюбителей-рационализаторов пользовались «капельницы» — устройства, подающие воду в цилиндры двигателя. Они действительно снижали вероятность появления детонации, однако из-за малой надежности конструкции, а главное из-за негативных свойств воды (коррозионная активность, высокая температура замерзания) не получили дальнейшего распространения.
Успешным примером борьбы с детонацией в отечественном автомобилестроении может стать форкамерно-факельное зажигание, используемое в двигателе автомобиля ГАЗ-3102 «Волга». Камера сгорания такого двигателя состоит из двух полостей — большой и малой. В малой полости происходит образование богатой горючей смеси, а в большой — бедной. В момент подачи искры в малую полость происходит воспламенение и сгорание богатой смеси, а образовавшийся фронт пламени, попадая через специальные отверстия в большую полость, воспламеняет бедную смесь. Этим и исключается появление детонации.
За рубежом борьба с детонацией идет еще более активно. Развитие электроники позволило создать микропроцессорные системы управления двигателем. Их интеллектуальные возможности позволяют с помощью специальных датчиков следить за происходящими внутри цилиндров процессами и влиять на их протекание путем изменения состава горючей смеси и угла опережения зажигания.
Самым последним и, пожалуй, эффективным достижением в борьбе с детонацией стало создание двигателя, способного работать на сверхобедненных смесях, имеющего в среднем по всему объему камеры сгорания значение соотношения воздух — топливо 40:1 у Mitsubishi или даже 50:1 у Toyota.
Калильное зажигание
Очень часто среди владельцев автомобилей возникают споры относительно того, чем отличается детонация от калильного зажигания. С детонацией, я думаю, мы уже разобрались, теперь познакомимся с калильным зажиганием, которое также хранит в себе массу опасностей для автомобильного двигателя. Напомним, что калильное зажигание — это воспламенение топлива (горючей смеси) в камере сгорания от нагретых деталей двигателя (головок выпускных клапанов, электродов свечей зажигания) или же от раскаленных частиц нагара. Воспламенение может происходить преждевременно, т.е. до подачи искры на свечу зажигания или после воспламенения основной части топлива.
Основным отличием калильного зажигания от детонации является скорость распространения фронта пламени. При воспламенении горючей смеси от накаленных поверхностей скорость распространения фронта пламени почти такая же, как и при воспламенении от искры свечи зажигания. Поэтому калильное зажигание не несет в себе той разрушительной силы, которая скрыта во взрывной волне при детонации. Тем не менее оно также таит неприятности. При преждевременном воспламенении смеси происходят резкие обратные удары на коленчатый вал, иногда вызывающие его поломку. Как и при детонации, при преждевременном воспламенении от накаленных деталей происходит увеличение отдачи тепла от отработавших газов к стенкам камеры сгорания из-за увеличения нахождения этих газов в камере сгорания. А это вызывает перегрев двигателя со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Определить на слух калильное зажигание трудно, так как оно выражается в глухих стуках и на фоне общего шума его почти не слышно. Легче всего его обнаружить при выключении зажигания. Если двигатель продолжает работать значит топливо воспламеняется от нагретых поверхностей деталей или частиц нагара, т.е. «работает» калильное зажигание. Для борьбы с этим недостатком, основным виновником которого является нагар, в настоящее время имеется множество средств (присадки к топливу, аэрозолей и т.д.). Самым же простым «дедовским» методом в борьбе с калильным зажиганием считается режим движения автомобиля в течение 5-10 мин., при котором он полностью загружен и движется с максимальной скоростью на прямой передаче. Этого времени ему вполне достаточно для выгорания скопившегося нагара в камере сгорания. Если же источником калильного зажигания являются раскаленные детали двигателя, ищите причину перегрева, не забыв при этом о детонации, как источники перегрева.
Появление посторонних шумов, скрипов и стуков закономерно возникает в процессе износа силового агрегата и других узлов автомобиля. Одним из наиболее тревожных симптомов является стук в двигателе, который может иметь различную тональность (звонкий, металлический и т.д.), быть явным или приглушенным, проявляться только на холодную или горячую, присутствовать постоянно или исчезать.
Двигатель начинает стучать по разным причинам. ДВС представляет собой агрегат, который подвержен серьезным механическим и температурным нагрузкам. Более того, указанные нагрузки не равномерны, возникают с определенной периодичностью и зависят от той частоты, с которой в определенный момент вращается коленвал. Стучать мотор зачастую начинает в следующих случаях:
- произошел естественный износ силового агрегата;
- грубо нарушены правила эксплуатации;
- осуществлен непрофессиональный ремонт двигателя или произведена установка некачественных запчастей;
Читайте в этой статье
Что представляет собой стук в двигателе
Появление стука двигателя в большинстве случаев указывает на то, что в области сопряжения определенных деталей произошло критическое увеличение зазоров между элементами. Если системы смазки и охлаждения двигателя функционируют нормально, тогда шумы и стуки начинают появляться при зазорах, которые в среднем увеличены в два и более раза от допустимых параметров. Сила стука напрямую зависит от того, на сколько увеличился зазор. Получается, стук в двигателе является ударами деталей друг об друга, нагрузка в месте контакта значительно возрастает. Износ деталей в этом случае происходит значительно быстрее.
Скорость увеличения дальнейшего износа будет зависеть от величины зазора, материалов изготовления, нагрузки, эффективности смазки и целого ряда других факторов. По этой причине одни узлы могут со стуком пройти десятки тысяч километров без серьезных последствий (ГРМ), тогда как другие (КШМ и ЦПГ) способны выйти из строя всего через несколько километров пробега. В отдельных случаях двигатель может стучать даже при условии нормальных зазоров и отсутствии серьезного износа деталей. Такой стук может быть вызван:
- детонацией и большими нагрузками на ДВС;
- перекосами деталей внутри двигателя;
- заклиниванием отдельных элементов;
- потерей моторным маслом защитных и других свойств;
Откуда идет стук в моторе: как узнать
Специалисты диагностируют проблемные узлы по характеру стука, его тональности и области локализации. Для диагностики широко используется стетоскоп. Также можно самостоятельно изготовить приспособление для прослушивания стуков в двигателе. Для решения задачи потребуется стальной прут, к которому нужно припаять металлическую банку. Днище такой емкости будет эффективно играть роль мембраны. Для определения причины стука конец прута прикладывается к различным участкам диагностируемого ДВС, тогда как банка плотно прислоняется к уху.
Тональность звука является косвенным признаком, так как на разных моторах стук может проявляться звонче или глуше. Например, условный стук коренных подшипников коленвала на 1.4- литровом корейском авто вполне может быть более звонким и легче прослушиваться сравнительно со стуком шатунов на 3.0- литровом немецком автомобиле. Зачастую индивидуальные конструктивные особенности каждого двигателя могут выступать причиной разного по звуковой окраске стука, при этом поломка может быть одинаковой.
Если говорить о диагностике по характеру стука двигателя, тогда стоит выделить постоянный стук, периодическое постукивание с той или иной частотой, а также эпизодическое проявление стука. В последнем случае стоит понимать удары, которые возникают неравномерно.
Например, с ростом числа оборотов и нагрузки на мотор происходит закономерное увеличение нагрузок на подвижные детали кривошипно-шатунного механизма и ГРМ. В этом случае изношенные элементы будут стучать сильнее сравнительно с работой мотора в режиме холостого хода. На данном этапе при диагностике важно определить, происходит ли усиление стука с увеличением оборотов. Зачастую для этого требуется опыт, так как необходимо прослушивать стук на фоне общего возрастающего шума работающего агрегата.
Параллельно с этим необходимо отдельно учитывать то, что давление масла в системе смазки двигателя также возрастает с ростом оборотов. Само моторное масло в отдельных случаях выступает «демпфером», а сам стук может стать менее интенсивным даже при условии увеличенной нагрузки на двигатель. По этой причине важным параметром является температура ДВС. Мотор может сильно стучать на горячую, так как масло разжижено. При этом на холодную стук может почти не проявляться. Бывает и обратная ситуация, когда двигатель отчетливо стучит на холодную, но после выхода на рабочую температуру шумы исчезают или минимизированы.
Возможные причины стука ДВС
Стоит отметить, что стук может прогрессировать не одинаково, то есть быстро или медленно усиливаться в процессе эксплуатации. В списке основных элементов ЦПГ, ГРМ и КШМ, которые могут стучать, отмечены:
- стук поршня в цилиндре;
- стучат поршневые пальцы;
- стучит распределительный вал в головке блока;
- стук коленвала в блоке цилиндров;
- коромысло и ось клапанного механизма;
- клапан и направляющая клапана;
- клапан и ГБЦ;
В случае износа двух деталей ГРМ, которые изготовлены из твердого материала, двигатель может одинаково стучать долгий период времени. Если произошел износ мягких элементов, которые работают в паре с деталями из более твердого материала (коренной, шатунный вкладыш, подшипники распредвала), тогда посторонний звук будет быстро усиливаться. Далее мы рассмотрим наиболее опасные стуки двигателя.
Стучат поршни
Звук стучащего поршня в цилиндрах локализуется в блоке цилиндров, отличается глуховатым тоном (напоминает звук постукивания по глиняной посуде), а также может сопровождаться щелчками. Наиболее часто проявляется на холодную, а также на малых оборотах и при резком сбросе газа в движении. После прогрева стук поршней на холодном двигателе пропадает, так как происходит температурное расширение поршня. Обычно поршень стучит при появлении зазора около 0.3 — 0.4 мм.
Стук поршневых пальцев
Поршневые пальцы стучат звонко и высоко по тону, стук явно металлический. Отчетливо прослушивается во время перегазовки, а также в момент сброса газа или нажатия на акселератор для ускорения. Зоной локализации является блок цилиндров. Обычно появляются при наличии зазора около 0.1 мм.
Дополнительно диагностируется неисправность путем выкручивания свечи зажигания. Со снятой свечей процесс сгорания топлива в цилиндре не происходит, что означает отсутствие нагрузок на поршень.
Добавим, что подобный стук также возникает в результате использования неподходящего для данного типа двигателя топлива (детонация), а также при значительной нагрузке на мотор при низких оборотах коленвала (движение в гору на повышенной передаче).
Стук коренных подшипников (вкладышей) коленвала
Такой стук возникает в результате износа, который появляется на вкладышах коленчатого вала. По звучанию стук металлический, немного приглушенный, локализован в области картера двигателя. Отчетливо прослушивается на низких оборотах прогретого мотора (слабое давление моторного масла), при резком поднятии оборотов и сбросе газа. Зазоры увеличиваются между шейкой и вкладышем, составляя около 0.1-0.2 мм. При падении давления смазки до критически низких показателей стук будет звонким на всех режимах.
Необходимо отметить, что резко начать стучать коленвал может также по причине использования моторного масла низкого качества или такого смазочного материала, который не соответствует допускам производителя для данного типа ДВС. В этом случае масло нужно незамедлительно сменить, а перед заменой система смазки требует промывки.
Стучат вкладыши шатунов
Если стучат шатунные вкладыши, тогда звук похож на аналогичную неисправность коренных подшипников, но прослушивается более отчетливо. Появление такого стука с резко возрастающей интенсивностью в моменты смены оборотов коленвала указывает на необходимость срочного ремонта. Эксплуатировать двигатель с таким стуком запрещается, так как мотор, выражаясь простым языком, рискует «словить клин».
Застучал мотор на ходу: что делать водителю
При появлении стука двигателя первым делом нужно проверить уровень моторного масла. Появление стука вполне может быть связано с падением давления в смазочной системе. Если с уровнем все в порядке, тогда на начальном этапе потребуется точнее локализовать неисправность, исключив возможные стуки топливной аппаратуры, приводов, шкивов навесного оборудования и т.д. Далее необходимо определить характер стука, а также подтвердить или опровергнуть факт его усиления под нагрузкой. Если с ростом нагрузки на ДВС мотор стучит сильнее, тогда вероятнее всего проблемы возникли в КШМ и ЦПГ.
В том случае, если частота стука отлична от частоты вращения коленвала в два раза, тогда вероятны проблемы с ГРМ. Это объясняется тем, что коленвал вращается в два раза быстрее распредвала. Прогрев двигателя в подобном случае может приводить к усилению стука, так как с ростом температуры происходит увеличение зазоров клапанного механизма. Что касается нагрузки на ДВС, то стук механизма газораспределения обычно не зависит от режима работы двигателя. Исключением могут являться гидрокомпенсаторы, которые стучат более интенсивно под нагрузкой.
На основании сделанных выводов о характере стука можно принять решение о поездке в сервис своим ходом или же вызове эвакуатора. Напоследок добавим, что усиление стука под нагрузкой и быстрое его прогрессирование при езде является четким признаком того, что от самостоятельного перемещения лучше отказаться. В этом случае двигатель следует заглушить для предотвращения дальнейшего разрушения силового агрегата.
