Стук в двигателе, Стук в двигателе, что делать и как определить причину?
Критическое увеличение величины рабочих зазоров между компонентами ДВС приводит к появлению стука при эксплуатации двигателя. Проанализируем эти случаи и определимся с дальнейшим алгоритмом действий. Детонационный стук является особенно нежелательным, так как давление, возникающее в волне детонационного сгорания, может сразу разрушить цилиндр.
Стук в двигателе иногда называют детонацией или детонационным сгоранием смеси, однако это название не отражает физику явления. Сгорание смеси в цилиндре двигателя, как при поджигании искрой, так и при преждевременном самовоспламенении смеси в горячих очагах, как правило, не сопровождается образованием детонационных волн. В соответствии с амплитудой волн давления, возникающих в цилиндре при быстром сгорании смеси, различают нормальный режим горения без стука и режим, в котором возникает стук.
Последний режим, в свою очередь, подразделяется на обычный стук англ. Детонационный стук является особенно нежелательным, так как давление, возникающее в волне детонационного сгорания, может сразу разрушить цилиндр. Возникновение стука связывается с эффектами аномального горения смеси в цилиндре: самовоспламенением смеси до её зажигания искрой или пристеночным воспламенением горячими элементами конструкции или посторонними частицами в цилиндре [2].
Вероятность возникновения стука повышается с увеличением степени сжатия и нагрузки на двигатель, а также с уменьшением октанового числа топлива. Для предотвращения стука применяются электронные системы управления зажиганием, а в топливо добавляют антидетонационные присадки , такие как ММА монометиланилин или МТБЭ метил-трет-бутиловый эфир , в прошлом в этих целях широко использовали тетраэтилсвинец. При сжатии поршнем топливовоздушная смесь значительно нагревается адиабатическое сжатие , что и обеспечивает лёгкость её воспламенения электрическим разрядом на свече зажигания.
При нормальном характере горения в цилиндре фронт воспламенения распространяется в заряде топливовоздушной смеси за счёт тепловой конвекции : свежие слои топливовоздушной смеси воспламеняются за счёт нагрева фронтом реакции, кроме того процесс горения инициируется свободными радикалами — продуктами реакции во фронте воспламенения.
В работающем двигателе смесь не является стационарной, она очень быстро и турбулентно перемещается со скоростями, имеющими тот же порядок величины, что и скорости движения сопряжённых деталей поршней, или их аналогов. Поэтому фронт горения фактически распространяется от свечи к периферии со скоростью порядка единиц-десятков метров в секунду дозвуковая скорость. При этом, естественно, повышается температура и давление в камере сгорания , но повышаются равномерно по всему объёму.
При детонации начало распространения фронта горения также повышает температуру и давление в камере сгорания, но этот скачок вызывает воспламенение топливовоздушной смеси уже не теплопроводностью от фронта пламени, а от самого скачка температуры и давления ударной волны , которая двигается со сверхзвуковой скоростью относительно скорости звука в воздухе, в цилиндре воспламенение происходит со скоростью звука в сжатом и нагретом газе камеры сгорания , поэтому повышение давления не успевает равномерно распространиться по всему объёму, а концентрируется в зоне фронта ударной волны, где достигает очень больших величин, поддерживающих эту волну далее.
Скорость фронта ударной волны составляет порядка сотен и тысяч метров в секунду. Явление сходно со взрывом, близким к бризантному. Эта ударная волна, натолкнувшись на стенки, создаёт очень большие локальные нагрузки в металле, характерный металлический звук, и при длительном действии может вызвать тяжелые повреждения в двигателе.
Детонационное сгорание возникает, если в силу каких-то причин чрезмерно повышается скорость движения фронта горения, который начинает самоускоряться, быстро доходя до сверхзвуковых скоростей. Такими причинами могут быть чрезмерный нагрев топливовоздушной смеси в силу различных причин , а также свойства топлива как изначальные, так и формируемые в ходе рабочего цикла , понижающие его температуру воспламенения например, из-за накопления органических пероксидов в ещё несгоревшей части топливной смеси.
Детонационное сгорание возникает, когда для воспламенения достаточно только фронта сжатия, идущего от воспламенённого участка можно называть скачком давления, распространяющегося от точки инициации смеси. Еще одна причина шумов, раздающихся из клапанов, — вибрация двигателя, которая может возникнуть из-за детонации. При этом мощность силового агрегата снижается, появляется черный дым и металлический цокот. Тревожный симптом — шум в двигателе на холостом ходу, который сигнализирует об увеличении люфта между толкателями и кулачками распределительного вала.
Такую неполадку нужно решать безотлагательно, в противном случае существует угроза выхода мотора из строя. Следует регулировать клапаны каждые 10—15 тыс. Для выяснения причины цокота нужно проверить давление масла и зазор клапанов. Самая распространенная причина стука в двигателе на холодную — перебои в подаче смазочного материала из-за накопившейся влаги или изнашивание толкателей.
Если давление моторного масла находится в пределах нормы, то проблема, скорее всего, кроется в люфте клапанов. Появились посторонние звуки при высокой нагрузке? Значит, не хватает смазки. Долейте масло — и стук должен исчезнуть. Если же ничего не изменилось, и стук в двигателе при увеличении оборотов становится еще сильнее, это может свидетельствовать об износе подшипников коленчатого вала. Такая ситуация требует уже экстренного вмешательства. Чтобы избежать серьезного ремонта авто , стоит прекратить эксплуатацию авто до устранения неисправности.
Если причина кроется в распредвале, возникает стук в двигателе на определенных оборотах, например, без нагрузки его не слышно. Обычно шумы возникают при запуске мотора в холодную погоду, при этом они более глухие по сравнению с теми, которые выдают клапана. Это связано с тем, что при простое агрегата весь смазочный материал с поверхности деталей стекает, и первые обороты двигатель делает в сухом состоянии. Когда мотор заводится, — стук появляется, но как только поверхности узлов агрегата снова покрываются смазкой, он пропадает.
Даже за такой короткий промежуток времени опытный водитель может понять, что вызывает проблему. Если звук усиливается при повышении оборотов, автомобилю требуется неотложная диагностика в автосервисе. Иначе возможны серьезные последствия для распределительного вала, гидрокомпенсаторов и подшипников. Дистанция, которую может преодолеть машина с шумами в распредвале и с неисправными гидрокомпенсаторами, составляет не более 50 тыс.
Дальнейшая эксплуатация авто может быть небезопасной. Это довольно распространенная ситуация, поскольку цилиндрическая форма поршня далека от идеальной. Шумы могут быть спровоцированы:. При работе автомобиля свойства моторного масла ухудшаются, а его вязкость увеличивается. В результате трение между комплектующими усиливается, что приводит к повреждению поверхностей и ускоренному износу. Ударяясь друг о друга, детали быстро изнашиваются, часто деформируются, а в худших случаях полностью разрушаются за короткое время.
Поэтому очень важно найти и устранить неисправность как можно быстрее. Чтобы узнать причину стука в двигателе, нужно прислушаться к тому, откуда он доносится. Худший вариант — из картера или нижней части блока цилиндров, немного лучший — из верхней части мотора. Иногда водители путают стук в двигателе с шумом навесного оборудования — помпы, генератора, топливного насоса.
Такие поломки тоже неприятны, но ремонт этих узлов обойдётся дешевле. В сервисных центрах мастера ищут источник стука при помощи медицинского стетоскопа. Опытные автолюбители советуют держать под рукой импровизированный инструмент — пустую консервную банку, связанную с прутом арматуры.
Плоский конец штыря прикладывается к мотору, а раструб — к уху. Так можно точнее услышать, откуда доносится шум. Но в дороге вы не сможете воспользоваться ни профессиональным, ни импровизированным инструментом. Придётся полагаться только на свой слух. Звонкий металлический лязг, который повышается по мере набора оборотов. Обычно появляется, когда двигатель сильно нагружен — при динамичном разгоне, при езде в гору, при буксировке прицепа. Вместо того, чтобы сгорать, топливо хаотично взрывается, нанося сильные удары поршню.
При этом на стенках цилиндра остаётся нагар, способный вызывать другие проблемы. Причина: обычно это заправка бензином с низким октановым числом — меньше рекомендованного для вашего автомобиля.
Сильный стук в двигателе при детонации также может быть вызван перегревом мотора, грязными форсунками, изношенными кольцами и повреждёнными уплотнителями клапанов. Приглушённый стук на холостых оборотах. Пропадает при перегазовке, часто затихает при прогреве двигателя. Слышится из верхней части мотора. Скорее всего причина в неправильной работе гидрокомпенсаторов — механизмов, выставляющих правильное положение клапанов.
Обычно в них появляются зазоры или смещаются мелкие детали. Причина: обычно — естественный износ. Но компенсаторы быстро начинают стучать из-за плохого масла — плохих смазывающих свойств, повышенной вязкости или посторонних примесей.
Звонкий стук в двигателе, доносящийся сверху. Ускоряется при нажатии на педаль газа. Не зависит от температуры мотора и уровня нагрузки.
Неправильно установленный клапан бьётся о стенки «седла», вызывая лязг. В некоторых моторах он может сталкиваться с поршнем — последствия такого контакта разрушительны для двигателя.
Причина: естественный износ механизма.
В некоторых моторах зазоры клапанов регулируются вручную, в других может потребоваться замена гидрокомпенсатора. Если проблема серьёзнее, меняют клапан, «седло» или другие детали газораспределительного механизма. Приглушённый стук холодного двигателя, доносящийся из верхней части. Частота лязга в два раза меньше, чем обороты мотора.
Если износ распределительного вала только проявился, он пропадает по мере прогрева. Если стук продолжается, нужно срочно менять деталь. Из-за сильного износа распредвал может смещаться относительно своих опор. Часто увеличивается зазор между кулачком и толкателем клапана, усиливающий удар при соприкосновении двух частей механизма.
Причина: чаще всего — масляное голодание из-за недолива, утечки или несвоевременной замены. Распредвал быстро выходит из строя при использовании некачественной смазки с посторонними примесями и мелким мусором.
И, конечно, никто не отменял естественный износ детали. Глухой стук холодного мотора, доносящийся снизу. Громче всего слышен в момент запуска и в первые несколько секунд работы. По мере прогрева приглушается, но не пропадает полностью. На определённых оборотах может исчезнуть, а затем появиться снова.
