Звук правильно работающего мотора настолько привычен, что мы четко можем различить стук в двигателе, который стал резко выделяться от других шумов.
Что ожидать
Если двигатель совсем не стучит, значит его или не завели, или он уже давно сломался. Работающий двигатель постукивает деталями, выполняющими возвратно-поступательные движения, в это число входят клапаны, поршни, форсунки, гидрокомпенсаторы и т.д. Он присутствует во всех моторах. Стандартами не определено на какую величину определяется норма, но даже неопытный, начинающий водитель может различить посторонний возникший звук. При возникновении ярко выраженного шума двигателя, который может быть звонким, глухим, тихим, громким желательно как можно быстрее выяснить причину возникновения. Это может нанести вредное воздействие двигателю, в результате чего могут сломаться отдельные элементы деталей или коленчатый вал перестанет вращаться («заклинит»).
Простой пример. Автомобиль проехал небольшое расстояние после замены помпы. Через некоторое время при сбросе газа или наборе оборотов под нагрузкой, а также при глушении мотора возникли стуки около помпы. Оказалось, что новая помпа задевала крыльчаткой корпус. Двигатель подвергся перереву и после перегрева возникли дополнительные проблемы связанные с расходом масла и износом направляющих клапанов.
На холостых оборотах
Обычно на холостом ходу при малых оборотах прослушиваются легкие стуки работы клапанов. На восьми клапанных двигателях более выражен, чем на шестнадцати клапанных, несмотря на их увеличенное количество в два раза. Это объясняется двумя причинами: во-первых, тепловые зазоры регулируются гидрокомпенсаторами, во-вторых, с увеличением количества клапанов, число колебаний амплитуд также увеличивается и в совокупности звуковые волны смешиваясь образуют шумовой эффект, а не отдельные звуки.
На многих восьми клапанных двигателях тепловой зазор регулируется в «ручную». И в случае установки теплового зазора выше предельной нормы, установленной производителем, клапанный механизм начнет стучать во время работы двигателя, особенно выразительным звук будет на холодном двигателе в верхней его части. Большой зазор скажется также и на изменении фазы впрыска топливной смеси, так как газораспределительный механизм ДВС начнет работать с некоторым запаздыванием, как в открытии клапанов, так и в их закрытии.
В случае работы двигателя на холостом ходу без прослушиваемых легких стуков, можно сделать безошибочный вывод о сильно уменьшенные тепловые зазоры клапанов. При таких зазорах падает динамическая компрессия двигателя, возникают неплотности в паре седло-клапан и возможен прогар кромок тарелок клапанов. При этом, снижается динамическая характеристика двигателя и повышается расход топлива.
Необходимо отметить, что чаще всего явно выраженные шумы прослушиваются на малых оборотах коленчатого вала, т.е. на холостом ходу. Стук шатунов также хорошо выражен в нижней части блока цилиндров, если даже не использовать стетоскоп. Шатунный стук может появиться из-за износа вкладышей и это может сопровождаться миганием аварийной лампочки давления масла. Чрезмерно сильный шум шатунов опасен тем, что если, например, после ремонта не произвели нормированную затяжку болтов крышки шатуна, то она может отсоединиться и шатун, отскочив от шейки коленчатого вала может стучать о стенку блока и в конечном итоге пробить ее. В народе такую техническую аварию называют «шатун показал кулак».
На форсунках, в режиме холостого хода прослушиваются звуки от работы клапанного механизма, в виде стержня-иглы, запирающая и открывающая путь впрыску топлива. Стуки форсунок своеобразны и в зависимости от частоты срабатывания иглы напоминают больше треск. На больших оборотах коленчатого вала, частота следования импульсов увеличивается и звук практически уже не слышен на общем фоне.
При запуске на холодную
Если при запуске мотора на холодную температуру начинается стук, это связано с вязкостью масла на холодном двигателе, особенно по этой причине происходит шум компенсаторов.
Если водитель поменял масло, то при запуске услышал стуки в моторе. Это нормальное явление, так как масло при замене было слито, а новое масло еще не успело поступить полностью в систему смазки. Некоторое время двигатель работает с масляным голоданием, вследствие чего. Чтобы ускорить процесс заполнения масла все системы смазки двигателя, перед тем как поменять новый масляный фильтр, его заполняют маслом.
При снижении уровня масла в картере также появляется непонятный шум в двигателе, постепенно усиливающийся по мере прогрева внизу. На горячую усиливается с повышением оборотов и это признаки масляного голодания шатунов и поршневых пальцев.
Причины стука пальцев
Большая часть водителей стакивалась с своеобразным металлическим лязгом во время резкого нажатия на педаль газа. До капремонта или замены прокладки ГБЦ такое явление не происходило, а после капиталки стал постоянным при разгоне. Звук не постоянный и исчезает с уменьшением нагрузки. Часто путают со стуком клапанов, но на самом деле стучат поршневые пальцы.
Во время капитального ремонта мотор тщательно осматривают,
производят замеры износа цилиндров, прогиба и неровности ГБЦ, а также
сопряженной поверхности блока с ГБЦ. Если произошел сильный увод поверхностей,
их подвергают выравниванию методом фрезеровки, т.е. снимается слой от 0,01 до
0,05 мм поверхности, что, естественно, изменяет геометрические размеры высоты
цилиндра и радиуса камеры сгорания в головке блока. Изменение геометрических
параметров влечет к отклонению степени сжатия от заводских параметров. Степень
сжатия увеличивается и требуемый угол опережения зажигания, заложенный в калибровка
программы уже не соответствует исходной. Мотор собрали, залили тот же самый
бензин с октаном 92, и звон появился. Это одна из причин, появления треска
пальцев на двигателе.
Почему стучат пальцы на автомобиле с установленным газобаллонным оборудованием
во время работы на бензине. При установке газового оборудования, специалисты в
программе смещают угол опережения зажигания в «раннюю» сторону, и при
переключении режима работы двигателя с газа на бензин, происходит стук пальцев
при разгоне, вызванный небольшой детонацией в цилиндрах. Некоторые владельцы
автомобилей с установленным газовым оборудованием пытаются перешивать блок
управления с двойными калибровками, рассчитанными на бензин и газ.
Частным причиной стука поршневых пальцев может быть не корректно установленная метка на распределительном вале двигателя после замены ремня ГРМ.
Почему стучат клапана
Работа двигателя сопровождается стуком клапанов. Цокающий звук клапанов, но не очень громкий является признаком их правильной регулировки, хотя не является фактом, подтверждающим этот признак. При пуске на холодную двигатель застучал громко и потом пропадает громкий стук по мере нагрева. Симптомы неправильной регулировки тепловых зазоров – это или отсутствие цоканья, или, наоборот, очень громкий стук. Есть ряд двигателей, которые стучат достаточно весело и на горячей температуре, например, восьми клапанный мотор ульяновского моторостроительного завода (УМЗ), дизельный Cummins, Steyr-560.
Звонкая работа клапанов на двигателе УМЗ объясняется нижним расположением распределительного вала и применяя для передачи к коромыслам специальные штанги, общее количество зазоров между элементами, контактирующими между собой увеличивается и в итоге стук клапанов контрастно выделяется на общем фоне шумов. Шумно работает дизель из-за больших тепловых зазоров клапанов и к этому звуку прибавляется стук плунжерной пары.
На горячую
Бывают ситуации, когда двигатель при заводке на горячую начинает стучать и стечением времени прекращается. Часто такое происходит на двигателях с гидрокомпенсаторами. Если залито не качественное масло, на горячем двигателе оно теряет свои свойства вязкости, напоминая обычную воду. В результате, плунжеры компенсаторов не могут выполнить свои функции и начинается их шум. Что делать в такой ситуации? Заменить масло с более вязким параметром.
Датчик контроля стука
Узнать стучит ли сильно двигатель можно посредством датчика детонации установленного на блоке цилиндров. Датчик представляет собой пьезокристалл, который сжимаясь от ударной волны вырабатывает напряжение, которое поступает на логический элемент блока управления. Если при проверке сканером в параметрах напряжение датчика детонации показывает выше 3 Вольт это означает, что появились посторонние стуки, вызванные, износом направляющих клапанов или свободно перемещается поршень в цилиндре.
Главное назначение датчика детонации заключается в моментальном изменении угла опережения зажигания. Неправильно поджигаемая смесь со взрывом вызывает стуки внутри двигателя, что приводит к поломке поршней и шатунов.
Поэтому датчик является важным при работе мотора, защищая его от детонационных стуков.
При неисправности датчика детонации возможны пропуски воспламенения смеси, так как угол опережения зажигания становится не контролируемым. Пропуски зажигания (правильнее – воспламенения), возникшие в двигателе, контролирует программа драйверной диагностики отключая неисправный цилиндр. После отключения цилиндра блокированием работы форсунки, включить ее вновь возможно переключением замка зажигания.
Таким образом, мы частично рассмотрели вопросы, связанные со стуками на автомобиле, их причины и возможные места. Природа стуков при эксплуатации автомобиля очень разнообразна. Стучать может установленная защита, пластмассовая декоративная крышка на двигателе, акпп или крестовина карданной передачи. При возникновении любого постороннего стука необходимо выяснять причину его возникновения и незамедлительно устранять, так как растет вероятность сложной и дорогостоящей поломки.
