Критическое увеличение величины рабочих зазоров между компонентами ДВС приводит к появлению стука при эксплуатации двигателя. Косвенным признаком причины стука является его тональность, в большинстве случаев позволяющая определить источник звука, сигнализирующего о неисправности определенного узла. Прогрессирование стука зависит от технических характеристик материалов, из которых изготовлены детали. При износе соприкасающихся деталей ГРМ, изготовленных из высокопрочного материала, стук двигателя не изменяется по интенсивности и характеру на протяжении длительного времени. Посторонний звук достаточно быстро усиливается при износе мягких деталей, работающих в паре с элементами из твердого материала (шатунный и коренной вкладыш, а также подшипники распредвала).
Если стучат поршни
Глуховатый тон звука, напоминающий постукивания по глиняной посуде, свидетельствует о локализации проблемы в блоке цилиндров. Посторонний шум может иногда сопровождаться щелчками. Появление зазора 0,3 – 0,4 мм приводит к появлению стука поршня в цилиндре. Стук поршней чаще всего проявляется при холодном двигателе, а также на малых оборотах или при резком сбросе педали газа в процессе движения. Стук такого происхождения пропадает при нагреве двигателя за счет температурного расширения поршня.
Если стучат поршневые пальцы
Звук при стуке поршневых пальцев – металлический, звонкий и высокий по тону. Посторонний шум, появляющийся при зазоре 0,1 мм, отчетливо прослушивается при перегазовке, при ускорении, а также при сбросе газа. Звук локализован в блоке цилиндров. Подобный стук (детонация) может появляться при использовании неподходящего топлива, а также при высокой нагрузке на двигатель при низких оборотах коленчатого вала при движении по крутому подъему на повышенной передаче.
Стук вкладышей коленвала
Износ коренных подшипников коленчатого вала приводит к возникновению слегка приглушенного металлического шума, локализованного в области картера ДВС. Посторонний звук слышен при резком увеличении оборотов, резком сбросе газа, а также на низких оборотах при работе прогретого двигателя (низкое давление моторного масла). Использование низкокачественного моторного масла, не соответствующего требованиям для эксплуатируемого ДВС, также может провоцировать появление стука коленчатого вала. В таком случае необходима срочная замена масла с обязательной промывкой системы смазки.
Стук вкладышей шатунов
При износе шатунных вкладышей звук во многом схож с шумом при неисправности коренных подшипников, отличаясь большей отчетливостью. Резко возрастающая интенсивность звука при изменении оборотов коленчатого вала свидетельствует о необходимости срочного ремонта. Эксплуатация транспортного средства с таким шумом недопустима по причине высокого риска заклинивания двигателя.
Хорошо известно, что двигатель автомобиля состоит из большого количества подвижных элементов, которые находятся под механической и тепловой нагрузкой. Также каждый тип ДВС имеет ограниченный ресурс, то есть детали постепенно изнашиваются. В результате такого износа в двигателе со временем появляется стук, мотор начинает дымить, попадает тяга, увеличивается расход масла и топлива и т.д.
Также в двигателе могут возникать различные неполадки, которые приводят к появлению шума и стука даже на «свежих» агрегатах. В этом случае речь идет не об износе, а о поломке, которая становится главной причиной посторонних звуков. Еще бывает так, что двигатель стучит только «на холодную» или «на горячую».
Также стук в моторе может появляться и пропадать на разных режимах или же двигатель стучит независимо от степени прогрева и нагрузки на ДВС. Далее мы поговорим о том, что может приводить к появлению стука, а также как определить, что застучало в двигателе.
Почему двигатель начинает стучать?
Прежде всего, нужно понимать, что стучать может как сам двигатель, так и навесное оборудование. Например, владелец может услышать шум и стук помпы, генератора, насоса ГУР и т.д. Если же говорить о самом двигателе, стуки могут появляться в результате износа или повреждения шатунных вкладышей, поршней, в случае проблем с ГРМ и т.п.
Итак, если неожиданно появился стук в двигателе, основными причинами могут быть:
- снижение уровня моторного масла или потеря его свойств;
- мотор начал перегреваться по тем или иным причинам;
- силовой агрегат изношен, имеются проблемы с ЦПГ и КШМ;
Также важно учитывать, стучит в двигателе только на холодную и/или на горячую. Еще важно определить, является ли такой стук пропадающим или постоянным. Дело в том, что далеко не всегда силовой агрегат стучит постоянно.
Часто стуки прослушиваются только на холодную, однако после прогрева исчезают. Отметим, что в этом случае на некоторых ДВС на холодную слышен стук поршней в цилиндрах. Причина – гильзы цилиндра изношены, что и приводит к образованию зазора между поршнем и стенкой цилиндра.
Однако с учетом того, что поршни алюминиевые, после прогрева происходит их расширение. Не трудно догадаться, что после расширения зазор становится меньше и стук в двигателе пропадает на горячую. Также на холодном моторе может шуметь цепь ГРМ.
Дело в том, что давление масла после пуска ДВС бывает недостаточным. Если конструктивно предусмотрен гидравлический натяжитель цепи ГРМ, натяжения попросту недостаточно и появляется шум, который исчезнет с прогревом.
Часто на холодную стучат и гидрокомпенсаторы, причем это считается нормой. Если же стук гидрокомпенсаторов не пропадает после прогрева, а также не помогает смена масла и промывка системы смазки, тогда гидрокомпенсаторы нужно менять.
Теперь перейдем к проблеме стука мотора после выхода на рабочие температуры. Сразу отметим, если мотор стучит «на горячую», проблемы могут быть более серьезными по сравнению с шумами непрогретого ДВС.
Прежде всего, может стучать коленвал или детали ЦПГ. Это указывает на большой износ. В двух словах, пока мотор холодный, масло менее текучее и не так сильно разжижено. Фактически, смазка заполняет увеличенные от износа зазоры.
В результате стуков в сопряженных парах после запуска холодного мотора нет. Однако по мере прогрева силовой установки масло становится жидким и стук начинает проявляться, причем достаточно отчетливо.
Если точнее, стук в двигателе на горячую указывает на то, что зазор увеличен в области коренных подшипников (между коренными вкладышами и шейками коленчатого вала). Также зазоры могут быт увеличены в шатунных подшипниках, хотя на практике в этом случае чаще слышен металлический стук в двигателе, причем независимо от того, холодный или прогретый двигатель.
Еще стуки на горячую могут проявляться тогда, когда трескается поршневой палец, а также если трещины образовались на юбке поршня. Так или иначе, стук в моторе после прогрева требует прекращения эксплуатации и немедленной диагностики.
Еще одной распространенной проблемой является стук в двигателе на холостых, то есть когда мотор (независимо от степени прогрева) работает в режиме холостого хода. Если же поднять обороты, стуки и шумы пропадают или становятся менее интенсивными.
Сразу отметим, стуки на холостых могут указывать как на то, что какая-либо деталь задевает за другую от вибраций (например, могут стучать крышки, кожухи и т.д.), так и на люфты различных шкивов, шестеренок и приводов.
Как видно, причин для стука двигателя много, по этой причине важно локализовать источник как можно точнее. Теперь давайте остановимся на самых распространенных неполадках и рассмотрим наиболее частые источники шумов в двигателе более подробно.
Стук в головке блока цилиндров
Обычно, если речь заходит о стуках в области ГБЦ, чаще всего стучат клапана или гидрокомпенсаторы. Также клапанный стук можно услышать на моторах с ГК, а не только в агрегатах, которые имеют механический привод клапанов.
Так или иначе, стук гидрокомпенсаторов нужно устранять присадкой, промывкой или заменой, а клапана следует регулировать. Если же данные процедуры не помогают, тогда высока вероятность износа кулачков распредвала.
Также может появиться зазор между толкателем и посадочным местом, торец клапана имеет износ, пришли в негодность регулировочные шайбы и т.д. Еще в ГРМ шумы и стуки часто издает цепь, в механизмах с ременным приводом нередко выходят из строя натяжные ролики.
Следует помнить, что в головке изнашиваются и втулки клапанов, седла, постепенно образуется выработка постели распредвала. Сами стуки в ГБЦ могут по тональности меняться от звонких высокочастотных до низких и рокочущих.
При этом важно понимать, что езда со стуками и шумами в механизме газораспределения недопустима по ряду причин. Например, увеличенные зазоры ухудшают герметичность камеры сгорания, мотор теряет мощность, отмечается быстрый износ деталей ГРМ.
Если зазоры слишком большие, могут вылететь регулировочные шайбы, что приведет в негодность распредвал и т.д. В случае, когда стучат гидрокомпенсаторы, сильно изнашиваются кулачки распредвала.
Стук в блоке цилиндров двигателя
Появление стука в БЦ, особенно если локализуется стук в нижней части двигателя, часто указывает на проблемы с КШМ. Такие стуки говорят о серьезной поломке, двигатель нужно прекратить эксплуатировать. В противном случае можно привести в негодность коленчатый вал.
Если же застучали шатунные вкладыши, дальнейшая езда приведет к отрыву крышки шатуна, затем будет пробит блок цилиндров. В этом случае может потребоваться менять весь двигатель на контрактный.
Стук шатунных шеек металлический, отличается резкостью, особенно если нажать на газ. Также в подобной ситуации падает давление масла, загорается лампочка давления масла на панели приборов. Снижение давления приводит к тому, что двигатель может заклинить уже через несколько минут работы под нагрузкой.
Также стучать могут коренные шейки коленвала. Такой стук более низкий, по мотору идет вибрация. Причина – в результате износа коренных шеек появляется зазор между шейками коленвала и опорами в блоке. Еще такой стук может появиться по причине низкого давления в системе смазки, что приводит к появлению задиров на шейках вала.
Отметим, что если проблема в коренных шейках вала, до места ремонта можно доехать своим ходом, чего не скажешь о стучащих шатунных подшипниках. Однако и в этом случае никаких серьезных нагрузок на ДВС давать нельзя, а сам двигатель нужно ремонтировать сразу.
Теперь перейдем к ЦПГ. Если стала стучать поршневая группа, это говорит об увеличении зазора между поршнем и цилиндром, а также возникновении дефектов как на гильзе, так и на самом поршне.
Еще следует отметить, что причиной стуков также может оказаться поршневой палец и место его соединения с шатуном. Например, если палец выдвинут из поршня, тогда он может бить по стенке цилиндра. Причина — недостаточная запрессовка пальца или стопор на поршне вылетел (в зависимости от типа посадки поршневого пальца на том или ином ДВС, которая бывает «горячей» и «плавающей»).
Шумы и стуки в навесном оборудовании ДВС
Как уже было сказано выше, стучать может не сам двигатель, а его навесное оборудование. Дело в том, что в силовой установке может шуметь или застучать помпа, стартер, генератор и т.д. Также не следует исключать возможных проблем с КПП.
Как определить, что стучит в двигателе
Рекомендуем также прочитать статью о том, как точно определить, что стучит в двигателе. Из этой статьи вы узнаете о различных доступных способах диагностики и определения стуков и шумов в ДВС.
При этом диагностировать проблему легче, чем в случае с двигателем. Для проверки нужно снять ремень с того или иного агрегата, после чего оценить уровень шума, запустив ДВС. Также после снятия ремня следует прокрутить валы и шкивы, чтобы точно определить источник стука или шума.
Что в итоге
Как видно, причин для стука в моторе существует достаточно много. При этом стук в двигателе может появляться и пропадать (в зависимости от нагрева и степени нагрузки на ДВС).
Для точного определения поломки в ряде случаев двигатель нужно разбирать и проводить дефектовку. Данная процедура позволяет оценить состояние деталей ЦПГ, КШМ, ГРМ и т.д. на предмет выработки и увеличения зазоров, задиров, трещин и других дефектов.
Cпециалист по ремонту двигателей определяет возможность восстановления (ремонта) или же принимает решение о полной замене изношенных и поврежденных элементов. Например, коленчатый вал во многих случаях шлифуют, блок цилиндров гильзуют/растачивают, тогда как поршни, поршневые кольца, шатуны и другие детали принято менять. Что касается ГРМ, распредвал также подлежит шлифовке или замене, клапана нередко меняют на новые.
Напоследок отметим, что ремонт двигателя, как частичный, так и капитальный, является дорогостоящей и сложной процедурой. По этой причине следует использовать только высококачественные запчасти и доверять такую работу исключительно проверенным и квалифицированным специалистам.
Любой автовладелец вне зависимости от стажа вождения слышал такое выражение, как «стук пальцев». Несмотря на то, что фраза достаточно распространена, имеет не совсем точное толкование. В современных автомобилях характерный звук издается не поршневыми пальцами, водитель и его пассажиры улавливают звуковое колебание от ударной волны, образовавшейся при взрыве топливно-воздушного состава непосредственно в камере сгорания.
В автомашинах образца «бабушкиного» года выпуска могли стучать именно поршневые пальцы. Низкая износостойкость, прочность металлических деталей, воздействие больших температур и значительных нагрузок посадочного места поршневого пальца способствовали образованию различных зазоров, становившихся причиной характерного звука.
Современное автомобилестроение использует исключительно сталь надлежащего качества, применяет высокоточные методики по обработке каждой детали, поэтому повреждение и появление каких-либо дефектов самих пальцев практически исключается. Но, тем не менее, термин «стучат пальцы» из профессиональноголексикона автовладельцев не исчез.
Причины возникновения
При корректной работе силового агрегатасохраняется последовательность процесса сгорания топлива. Стартует он со свечей зажигания, а затем равноудаленно заполняет всю камеру.
Детонационное горение происходит абсолютно по-другому. Весь объем топливно-воздушной смеси взрывается одномоментно, резко, провоцируя значительное повышение показателя давления и температуры самих цилиндров. При таких условиях в местах наибольшей концентрации несгоревшего топлива образовываются химические активные соединения.
При достижении критических величин возникают цепные химические реакции, способствующие воспламенению взрывного типа. Образовавшаяся волна, двигается достаточно быстро, сильно ударяет стенки камеры и поверхности цилиндров, одновременно организуются новые точки самовозгорания. Итогом становятся многочисленные колебательные явления, провоцирующие вибрации силового агрегата.
Данное явление и есть детонация, которая становится первопричиной того, почему стучат пальцы в двигателе.
Может возникнуть по разным причинам, самыми распространенными являются:
- Состав топлива. Если воздух и топливо находятся в пропорции 9-0, чем нарушают средний показатель, то в случае проникновения в камеру с повышенной температурой и давлением на отдаленных участках формируются различные реакции окислительного вида, являющиеся первоисточником процесса самовоспламенения, то есть детонации.
- Величина угла опережения зажигания. Повышение данного показателя провоцирует сдвиг максимального пика давления, что становится фактором возникновения детонационных процессов.
- Октановое число топливной смеси. Чем ниже этот показатель, тем больше вероятность возникновения детонации. Уменьшение данного критерия приводит к росту химической активности горючего к процессу окисления. Поэтому автовладельцы, использующие 76-й бензин намного чаще отмечают стук поршневых пальцев, чем водители, заливающие в бак 92-й бензин.
- Степень сжатия. Показатель, характеризующий соотношение объема одного цилиндра к общему объему камеры сгорания. Его увеличение приводит к тому, что неизменно начинают возрастать давление и температура, а значит, увеличивается риск возникновения детонации. Поэтому, если установлен силовой агрегат с достаточно большим показателем степени сжатия, то автовладельцу рекомендовано использовать высокоэтилированный бензин.
- Калильное зажигание, вызывающее сгорание самопроизвольного характера топливной смеси в цилиндрах. Возникает из-за наличия горящей сажи либо от высокой температуры в камере. Не менее важно грамотно подбирать тип свечи зажигания. Различают «холодную», «теплую» и «среднюю» свечу, характеризующуюся разным калильным показателем. Это необходимо для того, чтобы не вызвать возгорание приперегреве изолятора центрального электрода свечи.
- Увеличенная нагрузка на мотор. Если водитель будет предпринимать попытки каждый раз стартовать, например, с третьей передачи, то в определенный момент он неизменно услышит, как стучат пальцы его двигателя.
Негативные последствия от детонации
Детонация по своей природе несет разрушающий характер, может привести к поломке различных деталей и узлов, а также стать основополагающей причиной для проведения капитального ремонта двигателя. Поэтому, современные ДВС, функционирующие на высоких оборотах, могут в короткие сроки выйти из строя, именно из-за детонационных процессов.
Среди автовладельцев очень распространенно ошибочное мнение, что рост показателя давления за счет увеличения скоростного режима положительно отражается на повышении мощности мотора. Но ситуация складывается прямо противоположно. Временная продолжительность взрывной волны очень маленькая (0,0001 с).
Такое же время отводится на увеличение давления на поршни. Следственно, они никаким образом за такое мизерное количество времени не смогут повлиять на мощность двигателя. А нанести существенный вред разным узлам и деталям вполне вероятно.
Когда взрывная волна с огромной силой ударяется о стенки цилиндра, она значительно разрушает масляную пленку. Эта пленка защищает детали ЦПГ не только от «сухого» трения, но и от коррозионного воздействия, поэтому ее разрушение неизбежно приведет к частичному механическому износу и повреждению деталей.
К тому же при образовании ударной волны в резкой форме начинает возрастать к стенкам цилиндров тепловая отдача от сгоревшего газа, что вызывает перегрев ДВС. Это, в свою очередь, отразиться на состоянии и эксплуатационных характеристиках прокладок, уплотнителей, свечей зажигания, поршней и т.д.
Способы устранения детонации
Наряду с причинами образования детонационных процессов, существует и ряд приемов для ее предотвращения. Их цель — активно ускорять процесс горения остаточного количества топливной смеси, а также замедлить протекание окислительных химических процессов, образующихся в полости камеры сгорания.
- Увеличение числа оборотов работающего двигателя.
- Организация турбулизации потоков топливно-воздушной смеси в камере сгорания.
- Сокращение пути фронта пламени.
В последнее время интенсивно разрабатываются приемы с использованием электроники против того, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне. С этой целью создаются микропроцессоры для управления силовым агрегатом.
Создаваемые интеллектуальные датчики позволяют не только отслеживать все процессы, образующиеся и развивающиеся внутри цилиндров, но и корректировать их за счет изменения состава топливной смеси, а также путем изменения угла опережения зажигания.
