ћосква +7 495 545 6936
E-mail: написать
YouTube Instagram
Ќаш опыт в двигател€х Ч с 1990 года!
—ѕ≈÷»јЋ»«»–ќ¬јЌЌџ… ћќ“ќ–Ќџ… ÷≈Ќ“–
јЅ-»нжиниринг
√Ћј¬Ќјя

≈сли двигатель стучит...


јЋ≈ —јЌƒ– ’–”Ћ≈¬, кандидат технических наук

-...ѕосмотрите - у мен€ коленвал стучит!
- » давно это у ¬ас?
- ƒа уже год так езжу!
- ???!
- “очно, коленвал, что же еще у мен€ может стучать?
(»з разговора на ЂјЅ—-сервисї)

Ќе ошибемс€, если скажем, что посторонние шумы и стуки сопровождают автомобиль на прот€жении значительной части его автомобильной Ђжизниї. —ильные и слабые, глухие и звонкие - они не только раздражают слух и снижают комфорт.

ќбычно эти звуки сигнализируют о неполадках в узлах и агрегатах. »сточники звуков в автомобиле весьма многочисленны, но главные из них - ходова€ часть, рулевое управление, трансмисси€, двигатель. ¬ этом р€ду двигатель занимает особое место. «начительные нагрузки на его детали нос€т знакопеременный периодический характер в соответствии с частотой вращени€ коленчатого вала. Ќе удивительно, что 3000 ударов за одну минуту или, к примеру, 30000 ударов за 10 минут одной детали по другой вполне могут привести к весьма непри€тным последстви€м.

¬ отношении стука, по€вившегос€ в двигателе, водител€ чаще всего интересуют два вопроса: сколько еще можно так проехать и насколько сложным и дорогим может оказатьс€ ремонт?

ѕоследний вопрос важен и дл€ механика-моториста, только сформулируем его иначе: в чем причина стука? ѕравильный ответ на этот главный вопрос легко расставит все на свои места - и возможность дальнейшей эксплуатации двигател€, и степень сложности предсто€щего ремонта.

  сожалению, дать точный ответ на вопрос о том, что €вл€етс€ причиной стука в конкретном случае, не всегда возможно. ƒаже моторист высокой квалификации (с большим опытом и отличным, пр€мо-таки Ђабсолютнымї слухом), может ошибитьс€. „то уж говорить о его менее опытных коллегах и водител€х?

Ќо цена ошибки слишком велика. ѕредставьте: успокоенный тем, что ничего страшного нет, водитель включает музыку погромче, нажимает на газ и ... - через некоторое количество километров шатун пробивает блок цилиндров. »ли: механик Ђприговорилї двигатель к капитальному ремонту, а разобрав его, убедилс€, что к самому двигателю (т.е. к его механической части) стук отношени€ не имеет.

≈ще сложнее без разборки и проверки всех деталей и агрегатов двигател€ ответить на вопрос, почему вообще возник стук?  онечно, известны случаи установки при сборке двигател€ некачественных комплектующих, быстрый износ которых стал причиной стука. Ќо, как правило, дефекты деталей, вызывающие стук, - следствие нарушени€ правил эксплуатации двигател€, а также их естественный износ. «адача многократно усложн€етс€ в том случае, если дефекты деталей, вызывающие стук, по€вл€ютс€ вследствие скрытых неисправностей других деталей или узлов двигател€.

¬ общем, возникновение моторных шумов и стуков - дело Ђтемноеї, и вы€вить первопричину совсем непросто. ѕоэтому попробуем внести некоторую €сность. »менно некоторую, поскольку многообразие стуков и св€занных с ними неисправностей столь велико, что описать их все просто невозможно. ј вот сформулировать общие принципы, с помощью которых легче определить истинную причину, возможно. Ќо сначала надо вы€снить...

„то такое стук?

¬ подавл€ющем большинстве случаев стук в двигателе возникает в зоне сопр€жени€ деталей при увеличении зазора между ними выше некоторой критической величины. ¬ услови€х нормальной смазки и охлаждени€ деталей повышенна€ шумность возникает при зазоре примерно в два раза большем максимальной величины номинального зазора. Ќепосредственно стук вы€вл€етс€ при зазоре в сопр€жении, приблизительно в три раза и более превышающем номинальный, причем чем больше зазор, тем сильнее стук.

ќчевидно, стук - это удар одной детали по другой. ј значит, и очень высокие нагрузки в местах их соударени€. Ќе вдава€сь подробно в физику этих процессов, отметим, что ударные нагрузки постепенно разрушают сопр€гаемые поверхности, причем тем быстрее, чем больше сила удара. ј поскольку эта сила зависит от величины зазора, то с его увеличением скорость износа деталей возрастает. ƒругими словами, в большинстве случаев стук (читай - ударные нагрузки, зазор, износ) прогрессирует, т.е. становитс€ все сильнее и сильнее.

Ќасколько быстро идет этот процесс, зависит от многих факторов: конструкции, материала, технологии изготовлени€ деталей, действующих нагрузок, условий смазки, охлаждени€ и др. ѕоэтому некоторые узлы (к примеру, газораспределительный механизм) способны работать в изношенном состо€нии со стуком многие тыс€чи километров. ¬ других, напротив: после возникновени€ стука поломка деталей происходит через несколько сотен или даже дес€тков километров (кривошипно-шатунный механизм).

»ногда стук возникает и при нормальном зазоре в сопр€жении деталей при отсутствии их €вного износа. ѕричины такого стука св€заны с очень большими нагрузками, перекосом и заеданием одной из деталей, снижением в€зкости масла из-за перегрева или разбавлени€ его иной жидкостью (например, топливом). ¬ таких случа€х после устранени€ неблагопри€тных факторов стук пропадает, конечно, если сопр€женные детали не успели получить заметных повреждений.

“ак или иначе, но стук, по€вившийс€ в двигателе, - безотлагательный повод дл€ диагностики. ќт верно поставленного диагноза зависит объем ремонтных работ: возможно, что дл€ устранени€ стука необходимо сн€ть и полностью разобрать двигатель, хот€ совершенно нельз€ исключить варианты, когда требуетс€ только его частична€ разборка, либо причина стука вообще не св€зана с двигателем.

ѕрактика показывает: чтобы не ошибитьс€, мало знать причину возникновени€ стука. Ќе менее, а иногда и более важно знать...

ќт чего зависит стук?

ќткроем какую-нибудь инструкцию по ремонту автомобил€ и прочитаем: Ђ...стук коренных подшипников коленчатого вала... глухого тона... лучше прослушиваетс€...ї » т.д. и т.п. ƒействительно, когда на —“ќ ремонтируетс€ только одна модель автомобил€, подобные рекомендации помогут установить причину стука. ј вот дл€ совершенно разных машин хуже: особенности конструкции их двигателей €вл€ютс€ причиной разных шумов и стуков при одинаковых неисправност€х. —тук коренного подшипника у малолитражного Ђ€понцаї вполне может оказатьс€ звонче шатунного стука у 5-литрового Ђамериканцаї. ѕоэтому Ђзвонкостьї или Ђглухостьї стука - пон€ти€ весьма относительные и могут быть прин€ты во внимание только как второстепенные признаки.

ј какие же признаки главные? ѕо нашему мнению, их несколько. Ќапример, это характер стука - регул€рный, с определенной частотой, или нерегул€рный. ѕоследний по€вл€етс€ эпизодически (через неравные промежутки времени), что не позвол€ет указать его частоту.

ѕараметры регул€рных стуков всегда можно св€зать с частотой вращени€ коленчатого вала двигател€. ѕричем частота стуков может как совпадать, так и отличатьс€ от частоты вращени€ коленвала.

≈ще один параметр стука - интенсивность. ¬ определенной степени этот параметр носит субъективный характер: кому-то может показатьс€, что двигатель практически не стучит, другому же данный стук слышитс€ довольно сильным. Ќо главное здесь в другом - св€зь интенсивности стука с режимом работы двигател€.

„ем определ€етс€ режим работы двигател€, пон€тно - частотой вращени€ и нагрузкой. — ростом частоты вращени€ увеличиваютс€ силы инерции возвратно-поступательно движущихс€ деталей (шатунно-поршнева€ группа, клапанный механизм), и если стук св€зан с их повреждением, то обычно он усиливаетс€. ѕравда, при этом общий шум работающего двигател€ может заглушать стук, поэтому часто не удаетс€ точно установить, усиливаетс€ конкретный стук с ростом частоты вращени€ или нет.

”величение нагрузки (открытие дроссельной заслонки) ведет к росту давлени€ в цилиндрах и, соответственно, к возрастанию нагрузки на движущиес€ детали, в первую очередь кривошипно-шатунного механизма и поршневой группы. ѕоэтому в большинстве случаев стук, св€занный с дефектами этих деталей, усиливаетс€ с ростом нагрузки.

„итатель, наверное, заметил, что при описании стуков нам приходитс€ употребл€ть слова Ђчастої, Ђиногдаї, Ђв большинстве случаевї. ƒействительно, многообразие конструкций двигателей - причина неоднозначного про€влени€ стуков. Ѕолее того, степень повреждени€ Ђстучащихї деталей тоже может быть совершенно различной, тогда будет и стук стуку рознь.

 ак показывает практика, на стук может заметно повли€ть изменение подачи масла к различным соединени€м деталей.   примеру, с ростом частоты вращени€ увеличиваетс€ давление масла и его подача, в том числе и к поврежденным Ђстучащимї детал€м. ћасло обладает демпфирующим эффектом, и с ростом частоты вращени€ некоторые стуки могут Ђзатихатьї, даже несмотр€ на резкое увеличение действующих на детали сил.

¬ св€зи с этим особое значение имеет температура двигател€. √устое, холодное масло отлично держитс€ в больших зазорах между уже изношенными и даже разбитыми детал€ми. ѕри этом двигатель, на слух буквально разваливающийс€ на части в гор€чем состо€нии, холодным может работать почти идеально.

Ќо зависимость интенсивности стука от температуры св€зана не только со смазкой. ¬спомним, что целый р€д сопр€женных деталей в двигателе изготовлены из металлов (бронзы, алюминиевых сплавов, стали, чугуна), имеющих разные коэффициенты температурного расширени€. ≈стественно, величина зазора в сопр€жени€х деталей из разнородных металлов измен€етс€ в зависимости от температуры.

ѕодобных соединений в двигателе не так много: Ђпоршень - цилиндрї, Ђпоршень - поршневой палецї, Ђраспределительный вал - алюминиева€ головка блока цилиндровї и Ђколенчатый вал - алюминиевый блок цилиндровї. —юда же можно отнести соединени€ типа Ђкоромысло - осьї, Ђклапан - бронзова€ направл€юща€ втулкаї, а также Ђклапан - головка блокаї. „то касаетс€ последнего соединени€, заметим: при изменении температуры деталей мен€етс€ не только длина клапана, но и высота головки блока, вызыва€ существенное изменение зазора в приводе клапана.

ќчевидно, все эти типы соединений могут оказатьс€ источниками стуков, усиливающихс€ либо, напротив, затихающих при прогреве двигател€. Ќа практике же вопрос об изменении интенсивности стука в зависимости от температуры часто €вл€етс€ ключевым в поиске причины неисправности.

» последнее. ƒл€ правильной диагностики Ђстучащегої двигател€ иногда имеет решающее значение, как измен€етс€ стук в процессе эксплуатации. ќдни стуки, раз возникнув, остаютс€ практически неизменными долгое врем€ и по характеру, и по интенсивности. ƒругие, напротив, быстро прогрессируют. ѕо этому признаку обычно удаетс€ сузить круг возможных причин неисправности: если первые св€заны чаще всего с износом в сопр€жении двух деталей из твердых материалов (клапанный механизм), то вторые - с износом м€гкого материала в паре с твердым (шатунные, коренные вкладыши, подшипники распределительного вала).

“еперь, зна€ факторы, привод€щие к по€влению стука и изменению его интенсивности, можно перейти к рассмотрению наиболее часто встречающихс€ стуков и причин, их вызывающих. Ќо об этом - в наших следующих публикаци€х.

ƒругие наши статьи...


фото 

ѕри вращении коленвала силы инерции –и и давлени€ газов –г прижимают шатун поочередно к разным сторонам шатунной шейки. ≈сли зазор в шатунном подшипнике велик, возникает стук: 1 - шатун; 2 - шатунна€ шейка коленчатого вала.

фото 

Ќагрев пары сопр€женных деталей, из которых алюминиева€ деталь - охватываема€, приводит к уменьшению рабочего зазора (вверху). ≈сли алюминиева€ деталь - охватывающа€, зазор будет увеличиватьс€ (внизу):
алюминиева€ деталь;
стальна€ или чугунна€ деталь.

фото 

—ила –ш, передаваема€ шатуном на шейку коленвала, периодически мен€ет знак с положительного (шатун Ђтолкаетї коленвал) на отрицательный (коленвал Ђт€нетї шатун) и обратно. »зношенный шатунный подшипник в этот момент будет источником стука. Yпкв - угол поворота коленвала.



—ћ÷ "јЅ-»нжиниринг"© 2001. ¬се права защищены