Стук в двигателе

Стук в двигателе автомобиля Форд Фокус 2

 

 

    Стук в двигателе.

Если вам показалось, что при работе двигателя появились звуки, которых не было раньше, немедленно убедитесь, все ли в порядке с двигателем. Чаще всего стук в двигателе связан с серьезными неисправностями, для диагностирования и устранения которых придется разбирать двигатель в условиях сервиса или гаража.
Однако можно попытаться самостоятельно определить причину стука, чтобы решить, ехать в автосервис своим ходом или на буксире.
Предупреждение
Если у вас появятся малейшие сомнения в самостоятельной диагностике, доставайте буксирный трос.
Серьезный ремонт поврежденного двигателя будет стоить дороже, чем услуги буксировщика.
Стук коренных подшипников (прослушивается в самой нижней части блока цилиндров) – очень опасный;
остановите немедленно двигатель, в автосервис или гараж придется ехать на буксире. Стук низкого тона, заметно усиливается под нагрузкой и при увеличении частоты вращения коленчатого вала. Часто его появление сопровождается падением давления масла (сигнальная лампа аварийного падения давления масла горит практически постоянно).
Стук шатунных подшипников (прослушивается в средней части блока цилиндров) – очень опасный;
немедленно остановите двигатель, в автосервис или гараж придется ехать на буксире. Звук ритмичный,
звонкий, металлический, среднего тона. Значительно возрастает при увеличении нагрузки и полностью
пропадает при отключении свечи зажигания.
Стук поршневых пальцев (прослушивается в верхней части блока цилиндров) – опасный; не нагружая
двигатель, можно доехать до автосервиса или гаража самостоятельно. Ритмичный, высокого тона с резким металлическим оттенком, слышен на всех режимах работы двигателя, усиливается при увеличении нагрузки на двигатель. Полностью пропадает при отключении свечи зажигания.
Стук изношенных поршней и цилиндров (прослушивается в той же части двигателя, что и стук поршневых пальцев) – неопасный; не нагружая сильно двигатель, можно доехать до автосервиса или гаража самостоятельно. Звук, напоминающий стук глиняной посуды. Особенно хорошо слышен на непрогретом двигателе, по мере прогрева уменьшается или исчезает.
Стук клапанов (прослушивается в верхней части двигателя в районе крышки головки блока) – неопасный; можно доехать до автосервиса или гаража самостоятельно. Металлический стук на фоне общего глухого шума.
Хорошо прослушивается на малой и средней частоте вращения коленчатого вала со стороны головки блока цилиндров над местами расположения клапанов.
Детонационные стуки опасны, но, как правило, устраняются заменой датчика детонации или заправкой
качественным топливом. Избегая сильной нагрузки двигателя, можно доехать до автосервиса или гаража самостоятельно. Звонкие металлические стуки, возникающие, как правило, при разгоне автомобиля. Причина — отказ датчика детонации, применение низкооктанового топлива, перегрузка двигателя при слишком раннем включении повышенной передачи, значительное нагарообразование в камерах сгорания. Необходимо применить специальную присадку к топливу для удаления нагара на клапанах и камерах сгорания.
В подавляющем большинстве случаев стук в двигателе возникает в зоне сопряжения деталей при увеличении зазора между ними выше некоторой критической величины. В условиях нормальной смазки и охлаждения деталей повышенная шумность возникает при зазоре примерно в два раза большем максимальной величины номинального зазора. Непосредственно стук выявляется при зазоре в сопряжении, приблизительно в три раза и более превышающем номинальный, причем чем больше зазор, тем сильнее стук. Очевидно, стук - это удар одной детали по другой. А значит, и очень высокие нагрузки в местах их соударения. Не вдаваясь подробно в физику этих процессов, отметим, что ударные нагрузки постепенно разрушают сопрягаемые поверхности, причем тем быстрее, чем больше сила удара. А поскольку эта сила зависит от величины зазора, то с его увеличением скорость износа деталей возрастает. Другими словами, в большинстве случаев стук (читай - ударные нагрузки, зазор, износ) прогрессирует, т.е. становится все сильнее и сильнее. Насколько быстро идет этот процесс, зависит от многих факторов: конструкции, материала, технологии изготовления деталей, действующих нагрузок, условий смазки, охлаждения и др. Поэтому некоторые узлы (к примеру, газораспределительный механизм) способны работать в изношенном состоянии со стуком многие тысячи километров. В других, напротив: после возникновения стука поломка деталей происходит через несколько сотен или даже десятков километров (кривошипно-шатунный механизм). Иногда стук возникает и при нормальном зазоре в сопряжении деталей при отсутствии их явного износа. Причины такого стука связаны с очень большими нагрузками, перекосом и заеданием одной из деталей, снижением вязкости масла из-за перегрева или разбавления его иной жидкостью (например, топливом). В таких случаях после устранения неблагоприятных факторов стук пропадает, конечно, если сопряженные детали не успели получить заметных повреждений. Так или иначе, но стук, появившийся в двигателе, - безотлагательный повод для диагностики. От верно поставленного диагноза зависит объем ремонтных работ: возможно, что для устранения стука необходимо снять и полностью разобрать двигатель, хотя совершенно нельзя исключить варианты, когда требуется только его частичная разборка, либо причина стука вообще не связана с двигателем. Практика показывает: чтобы не ошибиться, мало знать причину возникновения стука. Не менее, а иногда и более важно знать... От чего зависит стук? Откроем какую-нибудь инструкцию по ремонту автомобиля и прочитаем: «...стук коренных подшипников коленчатого вала... глухого тона... лучше прослушивается...» И т.д. и т.п. Действительно, когда на СТО ремонтируется только одна модель автомобиля, подобные рекомендации помогут установить причину стука. А вот для совершенно разных машин хуже: особенности конструкции их двигателей являются причиной разных шумов и стуков при одинаковых неисправностях. Стук коренного подшипника у малолитражного «японца» вполне может оказаться звонче шатунного стука у 5-литрового «американца». Поэтому «звонкость» или «глухость» стука - понятия весьма относительные и могут быть приняты во внимание только как второстепенные признаки. А какие же признаки главные? По нашему мнению, их несколько. Например, это характер стука - регулярный, с определенной частотой, или нерегулярный. Последний появляется эпизодически (через неравные промежутки времени), что не позволяет указать его частоту. Параметры регулярных стуков всегда можно связать с частотой вращения коленчатого вала двигателя. Причем частота стуков может как совпадать, так и отличаться от частоты вращения коленвала. Еще один параметр стука - интенсивность. В определенной степени этот параметр носит субъективный характер: кому-то может показаться, что двигатель практически не стучит, другому же данный стук слышится довольно сильным. Но главное здесь в другом - связь интенсивности стука с режимом работы двигателя. Чем определяется режим работы двигателя, понятно - частотой вращения и нагрузкой. С ростом частоты вращения увеличиваются силы инерции возвратно-поступательно движущихся деталей (шатунно-поршневая группа, клапанный механизм), и если стук связан с их повреждением, то обычно он усиливается. Правда, при этом общий шум работающего двигателя может заглушать стук, поэтому часто не удается точно установить, усиливается конкретный стук с ростом частоты вращения или нет. Увеличение нагрузки (открытие дроссельной заслонки) ведет к росту давления в цилиндрах и, соответственно, к возрастанию нагрузки на движущиеся детали, в первую очередь кривошипно-шатунного механизма и поршневой группы. Поэтому в большинстве случаев стук, связанный с дефектами этих деталей, усиливается с ростом нагрузки. Читатель, наверное, заметил, что при описании стуков нам приходится употреблять слова «часто», «иногда», «в большинстве случаев». Действительно, многообразие конструкций двигателей - причина неоднозначного проявления стуков. Более того, степень повреждения «стучащих» деталей тоже может быть совершенно различной, тогда будет и стук стуку рознь. Как показывает практика, на стук может заметно повлиять изменение подачи масла к различным соединениям деталей. К примеру, с ростом частоты вращения увеличивается давление масла и его подача, в том числе и к поврежденным «стучащим» деталям. Масло обладает демпфирующим эффектом, и с ростом частоты вращения некоторые стуки могут «затихать», даже несмотря на резкое увеличение действующих на детали сил. В связи с этим особое значение имеет температура двигателя. Густое, холодное масло отлично держится в больших зазорах между уже изношенными и даже разбитыми деталями. При этом двигатель, на слух буквально разваливающийся на части в горячем состоянии, холодным может работать почти идеально. Но зависимость интенсивности стука от температуры связана не только со смазкой. Вспомним, что целый ряд сопряженных деталей в двигателе изготовлены из металлов (бронзы, алюминиевых сплавов, стали, чугуна), имеющих разные коэффициенты температурного расширения. Естественно, величина зазора в сопряжениях деталей из разнородных металлов изменяется в зависимости от температуры. Подобных соединений в двигателе не так много: «поршень - цилиндр», «поршень - поршневой палец», «распределительный вал - алюминиевая головка блока цилиндров» и «коленчатый вал - алюминиевый блок цилиндров». Сюда же можно отнести соединения типа «коромысло - ось», «клапан - бронзовая направляющая втулка», а также «клапан - головка блока». Что касается последнего соединения, заметим: при изменении температуры деталей меняется не только длина клапана, но и высота головки блока, вызывая существенное изменение зазора в приводе клапана. Очевидно, все эти типы соединений могут оказаться источниками стуков, усиливающихся либо, напротив, затихающих при прогреве двигателя. На практике же вопрос об изменении интенсивности стука в зависимости от температуры часто является ключевым в поиске причины неисправности. И последнее. Для правильной диагностики «стучащего» двигателя иногда имеет решающее значение, как изменяется стук в процессе эксплуатации. Одни стуки, раз возникнув, остаются практически неизменными долгое время и по характеру, и по интенсивности. Другие, напротив, быстро прогрессируют. По этому признаку обычно удается сузить круг возможных причин неисправности: если первые связаны чаще всего с износом в сопряжении двух деталей из твердых материалов (клапанный механизм), то вторые - с износом мягкого материала в паре с твердым (шатунные, коренные вкладыши, подшипники распределительного вала). Теперь, зная факторы, приводящие к появлению стука и изменению его интенсивности, можно перейти к рассмотрению наиболее часто встречающихся стуков и причин, их вызывающих. Но об этом - в наших следующих публикациях. При вращении коленвала силы инерции Ри и давления газов Рг прижимают шатун поочередно к разным сторонам шатунной шейки. Если зазор в шатунном подшипнике велик, возникает стук: 1 - шатун; 2 - шатунная шейка коленчатого вала. Нагрев пары сопряженных деталей, из которых алюминиевая деталь - охватываемая, приводит к уменьшению рабочего зазора (вверху). Если алюминиевая деталь - охватывающая, зазор будет увеличиваться (внизу): алюминиевая деталь; стальная или чугунная деталь.