Как определить стук поршня: как определить причину и устранить? – Богдан-Авто Холдинг

как определить причину и устранить? – Богдан-Авто Холдинг

Каждый водитель, хоть раз в жизни сталкивается с таким явлением как “стук в двигателе”. В такой ситуации возникает множество вопросов: насколько это серьезно, с чем это связано? Главное, что следует запомнить, если Вы слышите стук под капотом своего авто, то эту проблему нельзя игнорировать, поскольку последствия могут быть трагичны.

Стук при работе двигателя – это удар одной детали о другую, а это значит очень большие нагрузки в местах их соприкосновения. Отметим, что в местах, где поверхности между собой сталкиваются и имеют ударные нагрузки, постепенно они (поверхности) разрушаются и чем больше сила удара, тем быстрее происходит разрушение. Поскольку эта сила зависит от величины зазора, то с его увеличением скорость износа детали растет, иначе говоря, в подавляющем большинстве случаев стук прогрессирует и становится сильнее.

Разберемся с тем, какие причины стука в двигателе могут быть:

• естественный износ;
• небрежная или неправильная эксплуатация;
• некачественно выполненный ремонт или установка некачественных запчастей.

Как распознать стук в двигателе.

Если Вы слышите стук при запуске двигателя, то это знак того, что есть проблема, которую необходимо решить как можно скорее. В большинстве случаев это говорит о том, что некоторые комплектующие уже изношены и требуют замены или регулировки, если это верное предположение, то слышно будет стук в двигателе на горячую, на холодную и во время нагрузки. Выяснить, что проблема касается именно двигателя можно по звуку который доносится из-под капота. Проверив панель управления, на которой с помощью световой индикации, будет сигнал о снижении давления моторного масла. В зависимости от деталей, которые вызывают такую проблему, возникает стук в двигателе на холостых или при нагрузках.

Основные узлы в которых может возникать шум:

• Стучат поршни в цилиндрах.
• Стучат поршневые пальцы.
• Стук зазоров клапанов.

Возможные причины стука ДВС.

Если более подробно, то шум в двигателе возникает по причине различных неполадок:

• Двигатель работает громче чем обычно, а это может свидетельствовать о недостатке смазки, или смазочные материалы были несвоевременно заменённые и утратили свои рабочие качества.
• Если в механизме газораспределения увеличился зазор между клапанами, то появляется стук.

Причины стука холодного двигателя.

Стук в холодном двигателе может появиться как в теплое время года, так и в зимний период. После того как мотор заводится на холодную, становится слышно стук в двигателе, который с прогревом может:

• совсем исчезнуть;
• стать менее заметным;
• остаться на том же уровне;
• усиливается с повышением температуры и нагрузки.

Очень часто стук в двигателе на холодную возникает из-за слабости поршней в цилиндрах, причины могут заключаться в следующем:

• Между поршнем и стенкой цилиндра образуется промежуток больше допустимой нормы – это значит, что гильзы изношены и требуют замены.
• Поршни изготовлены из алюминия (который при нагреве сильно расширяется).
• При нагреве двигателя расстояние между цилиндром и поршнем уменьшается поэтому шум почти исчезает.

Стук в двигателе на горячую.

Не редко бывает так, что не прогретый мотор работает тихо, а после прогрева начинает стучать, это явление ничего хорошего не предвещает, подобным образом стучит коленчатый вал или детали поршневой группы.

Причины и объяснения следующее:

• Пока двигатель холодный моторное масло густое и заполняет зазоры между деталями в которых происходит трение, таким образом эти детали никак не проявляют себя.
• Во время нагрева ДВС масло разжижается и в изношенных деталях появляется стук.

Стук при прогреве двигателя возникает:

• В шейках коленвала (шатунные и коренные) — при увеличении расстояния между вкладышами и шейкой коленвала. Такие проблемы одни из самых опасных, поскольку могут привести к полной остановке двигателя в неподходящий момент.
• При треснувшем поршневом пальце.
• При трещинах на юбке поршня.

Все вышеперечисленные причины требуют вмешательства специалиста и серьезного ремонта, с такими неисправностями нельзя пользоваться авто, поскольку это опасно.

Стук в двигателе на оборотах.

Мотор может шуметь на холостом ходу, но при увеличении оборотов звук исчезает (в некоторых случаях полностью, в других он становится едва слышным).

Почему стук двигателя возникает на холостом ходу:

• задевает шкив генератора или насоса;
• вибрирует кожух ГРМ или защита двигателя;
• образовался люфт в распределительных шестернях, при условии, если в моторе присутствуют шестеренчатая передача;
• открутился шкив коленвала.

Это только основной список причин, а в реальности их может быть гораздо больше поэтому если Вы слышите любой стук, шум, хлопки, грохот, лучше не медлите и обратитесь к специалисту, поскольку только профессионал может правильно диагностировать место стука и его причину.

Застучал мотор на ходу: Как поступить водителю?

Во время движения на дороге застучал двигатель какие должны быть Ваши действия:

1. Остановитесь и заглушите мотор.
2. Проверти уровень масла – из-за недостатка смазки чаще всего и возникают повреждения деталей, что вызывает стук. Как правило, после доливки масла до номинального уровня, стуки в двигателе исчезают, но Вам в любом случае следует обратиться в автосервис и проконсультироваться со специалистом, не медлите.
3. Если уровень масла в норме, то Вашим следующим шагом будет вызов эвакуатор, так как дальше ехать с такими дефектами опасно. Останавливая машину и вызывая эвакуатор в такой ситуации, гарантируете себе и другим участникам движения безопасность, а также экономите свои финансы при дальнейшем ремонте.

Когда ДВС требует ремонта?

Стук в двигателе может свидетельствовать о различных неисправности двигателя, убрать которые можно с помощью обычного или капитального ремонта. Но есть другие предвестники неисправности мотора, которые никак не связаны со стуком:

• увеличиваются расходы горючего;
• неравномерная работа на холостом ходу;
• появление нагара на свечах;
• снижение давления масла;
• перегрев двигателя;
• снижение мощности ДВС.

Отдельным симптом можно выделить выход сизого дыма из выхлопной трубы – это верный признак того, что двигатель нуждается в капитальном ремонте.

Стук в двигателе, что делать?

Любой стук, шум, грохот в двигателе – это повод, чтобы посетить автосервис, особенно это актуально для водителей, которые имеют слабое представление о строении автомобиля. Эти шумы могут быть следствием как чего-то незначительного, так и очень серьезной проблемы, поэтому не медлите, посетите СТО. Рекомендуем своевременно производить замену масла, комплектующих, все это будет способствовать длительной работе других запчастей, которые функционируют в конструкции одного и того же механизма.

Самостоятельно определить причину стука, не будучи специалистом в этой области, невозможно по нескольким причинам:

•У вас нет специализированного инструмента, который есть на СТО.
•Не владея знаниями про конструкцию ДВС, сложно найти причину неполадки.
•Профессионал ведает про нюансы, которыми обладают двигатели разных групп и торговых марок.

Не подвергайте свою жизнь опасности, а свой кошелек лишним затратам, обращаясь к специалисту Вы экономите свое время и финансы, а главное гарантируете себе и другим участникам движения безопасность и долгую службу Вашего автомобиля.

Что стучит в двигателе: как определить

Появление посторонних шумов, скрипов и стуков закономерно возникает в процессе износа силового агрегата и других узлов автомобиля. Одним из наиболее тревожных симптомов является стук в двигателе, который может иметь различную тональность (звонкий, металлический и т.д.), быть явным или приглушенным, проявляться только на холодную или горячую, присутствовать постоянно или исчезать.

Двигатель начинает стучать по разным причинам. ДВС представляет собой агрегат, который подвержен серьезным механическим и температурным нагрузкам. Более того, указанные нагрузки не равномерны, возникают с определенной периодичностью и зависят от той частоты, с которой в определенный момент вращается коленвал. Стучать мотор зачастую начинает в следующих случаях:

• произошел естественный износ силового агрегата;
• грубо нарушены правила эксплуатации;
• осуществлен непрофессиональный ремонт двигателя или произведена установка некачественных запчастей;

Содержание статьи

Что представляет собой стук в двигателе

Появление стука двигателя в большинстве случаев указывает на то, что в области сопряжения определенных деталей произошло критическое увеличение зазоров между элементами. Если системы смазки и охлаждения двигателя функционируют нормально, тогда шумы и стуки начинают появляться при зазорах, которые в среднем увеличены в два и более раза от допустимых параметров. Сила стука напрямую зависит от того, на сколько увеличился зазор.  Получается, стук в двигателе является ударами деталей друг об друга, нагрузка в месте контакта значительно возрастает. Износ деталей в этом случае происходит значительно быстрее.

Скорость увеличения дальнейшего износа будет зависеть от величины зазора, материалов изготовления, нагрузки, эффективности смазки и целого ряда других факторов. По этой причине одни узлы могут со стуком пройти десятки тысяч километров без серьезных последствий (ГРМ), тогда как другие (КШМ и ЦПГ) способны выйти из строя всего через несколько километров пробега. В отдельных случаях двигатель может стучать даже при условии нормальных зазоров и отсутствии серьезного износа деталей. Такой стук может быть вызван:

• детонацией и большими нагрузками на ДВС;
• перекосами деталей внутри двигателя;
• заклиниванием отдельных элементов;
• потерей моторным маслом защитных и других свойств;

Откуда идет стук в моторе: как узнать

Специалисты диагностируют проблемные узлы по характеру стука, его тональности и области локализации. Для диагностики широко используется стетоскоп. Также можно самостоятельно изготовить приспособление для прослушивания стуков в двигателе. Для решения задачи потребуется стальной прут, к которому нужно припаять металлическую банку. Днище такой емкости будет эффективно играть роль мембраны. Для определения причины стука конец прута прикладывается к различным участкам диагностируемого ДВС, тогда как банка плотно прислоняется к уху.

Тональность звука является косвенным признаком, так как на разных моторах стук может проявляться звонче или глуше. Например, условный стук коренных подшипников коленвала на 1.4- литровом корейском авто вполне может быть более звонким и легче прослушиваться сравнительно со стуком шатунов на 3.0- литровом немецком автомобиле. Зачастую индивидуальные конструктивные особенности каждого двигателя могут выступать причиной разного по звуковой окраске стука, при этом поломка может быть одинаковой.

Если говорить о диагностике по характеру стука двигателя, тогда стоит выделить постоянный стук, периодическое постукивание с той или иной частотой, а также эпизодическое проявление стука. В последнем случае стоит понимать удары, которые возникают неравномерно.

Стук в двигателе обычно связан с оборотами мотора, то есть с частотой, на которой вращается коленвал. Чем быстрее крутится двигатель, тем выше частота стука. Указанная частота может как совпасть с частотой вращения коленчатого вала, так и отличаться. Также стоит отметить, что звук может становиться более или менее интенсивным (отличаться по силе) зависимо от режима работы ДВС.

Например, с ростом числа оборотов и нагрузки на мотор происходит закономерное увеличение нагрузок на подвижные детали кривошипно-шатунного механизма и ГРМ. В этом случае изношенные элементы будут стучать сильнее сравнительно с работой мотора в режиме холостого хода. На данном этапе при диагностике важно определить, происходит ли усиление стука с увеличением оборотов. Зачастую для этого требуется опыт, так как необходимо прослушивать стук на фоне общего возрастающего шума работающего агрегата.

Параллельно с этим необходимо отдельно учитывать то, что давление масла в системе смазки двигателя также возрастает с ростом оборотов. Само моторное масло в отдельных случаях выступает «демпфером», а сам стук может стать менее интенсивным даже при условии увеличенной нагрузки на двигатель. По этой причине важным параметром является температура ДВС. Мотор может сильно стучать на горячую, так как масло разжижено. При этом на холодную стук может почти не проявляться. Бывает и обратная ситуация, когда двигатель отчетливо стучит на холодную, но после выхода на рабочую температуру шумы исчезают или минимизированы.

Возможные причины стука ДВС

Стоит отметить, что стук может прогрессировать не одинаково, то есть быстро или медленно усиливаться в процессе эксплуатации. В списке основных элементов ЦПГ, ГРМ и КШМ, которые могут стучать, отмечены:

В случае износа двух деталей ГРМ, которые изготовлены из твердого материала, двигатель может одинаково стучать долгий период времени. Если произошел износ мягких элементов, которые работают в паре с деталями из более твердого материала (коренной, шатунный вкладыш, подшипники распредвала), тогда посторонний звук будет быстро усиливаться. Далее мы рассмотрим наиболее опасные стуки двигателя.

Стучат поршни

Звук стучащего поршня в цилиндрах локализуется в блоке цилиндров, отличается глуховатым тоном (напоминает звук постукивания по глиняной посуде), а также может сопровождаться щелчками. Наиболее часто проявляется на холодную, а также на малых оборотах и при резком сбросе газа в движении. После прогрева стук поршней на холодном двигателе пропадает, так как происходит температурное расширение поршня. Обычно поршень стучит при появлении зазора около 0.3 — 0.4 мм.

Стук поршневых пальцев

Поршневые пальцы стучат звонко и высоко по тону, стук явно металлический. Отчетливо прослушивается во время перегазовки, а также в момент сброса газа или нажатия на акселератор для ускорения. Зоной локализации является блок цилиндров. Обычно появляются при наличии зазора около 0.1 мм.

Дополнительно диагностируется неисправность путем выкручивания свечи зажигания. Со снятой свечей процесс сгорания топлива в цилиндре не происходит, что означает отсутствие нагрузок на поршень.

Добавим, что подобный стук также возникает в результате использования неподходящего для данного типа двигателя топлива (детонация), а также при значительной нагрузке на мотор при низких оборотах коленвала (движение в гору на повышенной передаче).

Стук коренных подшипников (вкладышей) коленвала

Такой стук возникает в результате износа, который появляется на вкладышах коленчатого вала. По звучанию стук металлический, немного приглушенный, локализован в области картера двигателя. Отчетливо прослушивается на низких оборотах прогретого мотора (слабое давление моторного масла), при резком поднятии оборотов и сбросе газа. Зазоры увеличиваются между шейкой и вкладышем, составляя  около 0.1-0.2 мм. При падении давления смазки до критически низких показателей стук будет звонким на всех режимах.

Необходимо отметить, что резко начать стучать коленвал может также по причине использования моторного масла низкого качества или такого смазочного материала, который не соответствует допускам производителя для данного типа ДВС. В этом случае масло нужно незамедлительно сменить, а перед заменой система смазки требует промывки.

Стучат вкладыши шатунов

Если стучат шатунные вкладыши, тогда звук похож на аналогичную неисправность коренных подшипников, но прослушивается более отчетливо. Появление такого стука с резко возрастающей интенсивностью в моменты смены оборотов коленвала указывает на необходимость срочного ремонта. Эксплуатировать двигатель с таким стуком запрещается, так как мотор, выражаясь простым языком, рискует «словить клин».

Застучал мотор на ходу: что делать водителю

При появлении стука двигателя первым делом нужно проверить уровень моторного масла. Появление стука вполне может быть связано с падением давления в смазочной системе. Если с уровнем все в порядке, тогда на начальном этапе потребуется точнее локализовать неисправность, исключив возможные стуки топливной аппаратуры, приводов, шкивов навесного оборудования и т.д. Далее необходимо определить характер стука, а также подтвердить или опровергнуть факт его усиления под нагрузкой. Если с ростом нагрузки на ДВС мотор стучит сильнее, тогда вероятнее всего проблемы возникли в КШМ и ЦПГ.

В том случае, если частота стука отлична от частоты вращения коленвала в два раза, тогда вероятны проблемы с ГРМ. Это объясняется тем, что коленвал вращается в два раза быстрее распредвала. Прогрев двигателя в подобном случае может приводить к усилению стука, так как с ростом температуры происходит увеличение зазоров клапанного механизма. Что касается нагрузки на ДВС, то стук механизма газораспределения обычно не зависит от режима работы двигателя. Исключением могут являться гидрокомпенсаторы, которые стучат более интенсивно под нагрузкой.

При появлении стуков на холодном или горячем двигателе, то есть в зависимости от температуры, нужно дополнительно учесть возможное расширение изношенных деталей с прогревом и уменьшение зазоров (стук ослабевает). Одновременно с этим разжижение нагретого масла может привести к усилению стука. Первый случай характерен для ЦПГ, второй затрагивает подшипники кривошипно-шатунного механизма.

На основании сделанных выводов о характере стука можно принять решение о поездке в сервис своим ходом или же вызове эвакуатора. Напоследок добавим, что усиление стука под нагрузкой и быстрое его прогрессирование при езде является четким признаком того, что от самостоятельного перемещения лучше отказаться.  В этом случае двигатель следует заглушить для предотвращения дальнейшего разрушения силового агрегата.

Читайте также

Куда бежать и что делать, если в моторе появился стук?

Подержанный автомобиль нередко подбрасывает своему владельцу неприятные сюрпризы, например, неожиданно начинает ломаться. Казалось бы, вот только вчера всё было хорошо, а сегодня внезапно из-под капота начинают доноситься какие-то непонятные стуки. Попробуем разобраться, что же такое там может стучать, и что при этом нужно делать водителю. Ведь зная природу и источник звуков, вы можете оценить, насколько ситуация критична и спланировать бюджет на предстоящий ремонт.

Почему стучит двигатель?

Причин для возникновения стуков в моторе довольно много, это могут быть:

• поршни в цилиндре,
• поршневые пальцы,
• распредвал и коленвал,
• клапана.

Но в независимости от конкретного источника стука, первопричина его появления – это износ деталей. Двигатель автомобиля работает в очень тяжёлых условиях, что неминуемо приводит к износу комплектующих. Даже малейшее нарушение смазки или появление локального перегрева может привести к появлению стуков.

Когда стучат поршни

Стук поршней в цилиндрах сможет отличить от остальных звуков даже непрофессиональный моторист. Этот звук скорее похож на постукивание по керамической посуде, чем на металлический звон. Появляется он в основном на непрогретом двигателе и с прогревом мотора пропадает, однако в запущенной стадии стучит постоянно. Происходит это из-за появления небольшого зазора между поршнем, а, точнее, его кольцами, и цилиндром. В результате при перекладке поршня он начинает задевать нижней частью (юбкой) о цилиндр.

Поршневые пальцы

В отличие от поршней пальцы стучат звонко, с явным металлическим призвуком. Особенно сильно звенеть начинают при подгазовке или на сбросе газа. Причина его появления также кроется в износе и появлении зазора в месте соединения пальца с поршнем. Как уверяют мотористы, основной причиной возникновения этой проблемы бывает использование низкооктановго бензина. Поэтому если производитель рекомендует заливать 95-й бензин, то не стоит лить 92-й.

Стук в ГБЦ

Самой частой причиной появления стука в двигателе становятся проблемы в головке блока цилиндров (ГБЦ). Этот звук скорее напоминает частое цоканье, чем стук. Главный «подозреваемый» – это гидрокомпенсаторы. На некоторых моделях двигателей их периодически необходимо регулировать, а на старых машинах они могли просто износиться.

С прогревом мотора обычно стук гидриков проходит. Особенно пугаться не стоит, небольшой стук считается даже нормой или особенностью работы конкретного мотора. Кроме гидрокомпенсаторов, стучать может и сам распредвал. Происходит это из-за недостаточного объёма смазки или по причине его износа.

При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU

Если двигатель стучит ч. 2 / Ремонт двигателей

В прошлой статье мы рассмотрели причины возникновения различных стуков в двигателе и выяснили, от чего зависят характер и интенсивность этого звукового сопровождения. Но главное — это суметь определить конкретную неисправность двигателя, приводящую к тому или иному характерному стуку.

Напомним основной вывод, который мы сделали ранее, — стук появляется в результате недопустимого увеличения зазоров в сопряженных деталях двигателя и является одним из симптомов его неисправности. Логично допустить и обратное: по характеру стука, его изменению в зависимости от режима работы двигателя можно определить причину неисправности и в конечном счете даже указать поврежденную деталь.

К сожалению, решить эту задачу не так просто. Более того, может оказаться, что возможных решений имеется сразу несколько, например, когда стуки похожи, а причины их возникновения разные. Поэтому для того, чтобы не запутаться, мы попытаемся описать некую общую схему поиска неисправности по характеру стука.

Прежде всего отметим: неисправности двигателя, являющиеся причиной стуков, имеют разную природу. Чаще всего стуки появляются в результате естественного износа деталей при больших пробегах. Однако нередко детали получают повреждения при неграмотной эксплуатации или неквалифицированном техобслуживании, что также служит поводом появления стуков. Но для нас это не главное — в конечном счете важно знать…

Что же стучит в двигателе?

Стук как следствие увеличенных зазоров в сопряжениях деталей — самый распространенный случай. О нем мы уже подробно рассказывали в предыдущей статье. Чаще всего такая картина характерна для двигателей с большими пробегами и, соответственно, износами деталей. То есть основная причина стука в данном случае — естественный износ при длительной эксплуатации. Правда, возможны и другие причины, связанные с нарушением правил эксплуатации и ремонта, но для данного случая это будет скорее исключением, чем правилом.

Стук в результате перекоса деталей, в отличие от предыдущего случая, сам по себе не возникает. Чаще всего этому способствует человек. К примеру, прогиб шатуна в результате гидроудара после форсирования лужи или установленная механиком при сборке заведомо кривая (в прямом и переносном смысле) деталь. Нарушение геометрии деталей всегда приводит к значительному росту нагрузок на них. При этом ухудшаются условия смазки, нарушается температурный режим работы деталей. В результате — быстрый износ, увеличение зазоров, и как следствие — стук.

Стук может возникать и в сопряжениях с нормальными зазорами. Такое случается при разрушении пленки масла между трущимися деталями в результате превышения допустимых нагрузок.

Известно, что слишком малые зазоры между сопрягаемыми деталями приводят к уже упомянутым росту нагрузок, температуры и ухудшению условий смазки. Сами по себе малые зазоры не возникают, а чаще всего являются делом рук чересчур «радивых» мотористов, стремящихся обеспечить в двигателе как можно более «плотные» соединения. Иногда стук данной категории может возникнуть и в результате эксплуатации перегретого двигателя.

Стук при соприкосновении несопряженных деталей — последний и весьма экзотический случай. Причина — сильная деформация одной из деталей. Например, гидроудар в цилиндре так «укорачивает» шатун, что поршень начинает задевать за противовесы коленвала в нижней мертвой точке. В ремонтном деле тоже не без чудес. Представьте: край окантовки прокладки головки свисает в цилиндр (такая вот прокладка!), а поршни чуть выступают вверх над плоскостью блока. Результат очевиден. А про неверную установку фаз, особенно на дизелях, когда клапаны «немного» достают до поршней, и говорить нечего — бывает. Хотя и довольно редко.

Для чего мы приводим подобные примеры? Чтобы попытаться объяснить: помимо характера стука и его изменения в зависимости от режима работы двигателя правильно определить причину стука помогает анализ обстоятельств, при которых он впервые появился.

Но, так или иначе, а проанализировать в одной статье причины и внешние проявления всех стуков — задача практически нереальная. Поэтому остановимся только на самой распространенной категории стуков — тех, что связаны с большими зазорами в сопряжениях деталей. По ним в большинстве случаев удается достаточно точно определить неисправность без разборки двигателя.

«По ком стучит…» двигатель?

Интенсивность стука в общем случае зависит от частоты вращения, нагрузки и температуры двигателя. Вначале рассмотрим только равномерный стук с частотой, равной частоте вращения коленчатого вала.

Как показывает практика, при увеличении частоты вращения интенсивность стука растет, если рабочие поверхности деталей уже достаточно изношены. При малых износах, а следовательно, и зазорах высокая частота вращения, наоборот, может и «заглушить» стук. Поэтому при определении причины стука важно выяснить влияние нагрузки и температуры двигателя.

Увеличение нагрузки двигателя приводит к усилению стука в кривошипно-шатунном механизме и поршневой группе, т.е. там, где действуют пропорциональные ей силы. А вот температура в этой ситуации влияет по-разному — с ее ростом вязкость масла падает, и, к примеру, поврежденный подшипник в кривошипно-шатунном механизме начинает стучать сильнее. В то же время дефектный поршень при нагревании расширяется, а зазор в сопряжении с цилиндром уменьшается, что вызывает «затихание» стука.

Стуки, интенсивность которых не зависит от нагрузки, как правило, явно усиливаются с ростом частоты вращения. Подобные стуки могут быть вызваны ударами клапанов о поршни, попаданием посторонних предметов в цилиндр между поршнем и головкой блока, дефектами подшипников балансирных валов. При этом с ростом частоты вращения возрастают нагрузки на дефектные детали, возможна их деформация под действием сил инерции. Температура здесь усугубляет дело из-за снижения вязкости масла и температурного расширения более горячих деталей.

Стуки с частотой, меньшей, чем у коленвала, обычно связаны с распределительным механизмом. С ростом температуры их интенсивность усиливается из-за увеличения зазоров в механизме привода клапанов. Влияние частоты вращения здесь может быть разное. Нагрузка, как правило, влияния не оказывает, за исключением стука гидротолкателей, который нередко усиливается под нагрузкой. Этот факт, кстати, может сбить с толку: дефект шатунного подшипника иногда дает практически тот же стук с частотой, вдвое меньшей, чем у коленвала, усиливающийся под нагрузкой и с прогревом.

Интенсивность неравномерных стуков (частоту которых уверенно определить трудно) с ростом частоты вращения обычно снижается, а на изменение нагрузки не реагирует. Так происходит, например, при износе упорных подшипников валов, ослаблении посадки или дефектов в шкивах и маховиках (последние иногда «затихают» при включении передачи или выключении сцепления).

Перечисленные выше стуки связаны с естественным износом, а также с нарушениями правил эксплуатации и обслуживания двигателя. В то же время по неопытности и неграмотности механика во время ремонта двигателя могут быть внесены такие дефекты, которые при обычной его эксплуатации не встречаются. Это уже упомянутая «кривая» прокладка головки блока, несоосность постелей коленвала или распредвала, непараллельность осей отверстий шатуна, неперпендикулярность осей цилиндров и коленвала и многое другое. В таких случаях диагностика стука часто превращается в ребус, разгадать который непросто. Хотя, справедливости ради, заметим, что общие закономерности стука справедливы и здесь.

Стуки — «обманщики»

Некоторые стуки создают иллюзию совершенно конкретного дефекта. На самом же деле причина стука совершенно иная.

О том, что стук гидротолкателей иногда очень похож на стук шатунных вкладышей (и наоборот), мы уже сказали. Вот еще пример: резкий стук под нагрузкой у дизеля очень похож на шатунный, а на самом деле неисправна топливная аппаратура. Или такой случай: механик при сборке забыл затянуть болт шкива распредвала. Грохот, появившийся через некоторое время, был больше похож на стук коленвала, и только случайность «спасла» двигатель от повторной разборки.

Встречаются и курьезы. Владелец автомобиля, приехав на СТО, потребовал сделать «застучавшему» двигателю капремонт. Его удивлению не было предела, когда ему показали дефект ручейкового ремня, вызвавший стук при контакте дефектного участка со шкивами и роликами.

Подобных примеров множество. Но уже ясно, что многие «хитрые» дефекты плохо вписываются в рамки каких-либо схем диагностики стучащего двигателя. Поэтому большинство встречающихся на практике неисправностей под силу диагностировать только опытному персоналу СТО. Но здесь, как ни парадоксально, кроется еще одна сложность на пути к правильно поставленному диагнозу.

Диагност или моторист?

Куда попадает автомобиль со стучащим двигателем, если приедет на иную СТО? Правильно, на участок диагностики. Вот здесь и возможны первые проблемы.

Дело в том, что многие диагносты по природе своей не мотористы, а электронщики. Что и неудивительно, ведь разбираться им приходится в основном именно в электронных системах управления двигателем.

Поскольку электронный блок или датчик — еще не двигатель, то самая большая практика диагностики и ремонта электронных систем никак не заменит практику моторного ремонта с его маслом, грязью и прочими «прелестями». Вот почему хороший «электронный» диагност может не знать истинной причины стука. Даже вооруженный стетоскопом (который, безусловно, у него есть), чтобы точнее определить источник стука.

Что уж тут говорить о начинающих? Известны случаи, когда владельцу автомобиля со стучащим двигателем вручали распечатку, где все было ОК, и, разведя руками, отправляли восвояси.

А нужно, в общем-то, не так уж много — дефекты в механической части двигателя, в том числе стук, должен диагностировать моторист. Соответственно, поставить правильный диагноз «стучащему» мотору смогут скорее всего лишь на той СТО, где на практике ремонтируют двигатели.

По правде сказать, мотористы бывают тоже разной квалификации. И поскольку стук, как мы выяснили, дело «темное», то «приговорить» двигатель к сложному и дорогому, но ненужному, ремонту, весьма просто. Грамотный специалист никогда не скажет, послушав двигатель: «это стучит поршень». Скорее всего, укажет вероятность той или иной неисправности — опыт практика не допустит категоричности.

Но все это — когда машина уже приехала на СТО. А если до сервиса далеко? И вообще, можно ли ехать куда-либо…

Если двигатель стучит?

С застучавшим в пути двигателем вряд ли удастся что-либо сделать на месте. Можно проверить уровень масла — с недостатком смазки чаще всего и связаны повреждения деталей, вызывающие стук.

Далее следует выяснить две вещи: усиливается ли стук под нагрузкой и как быстро он прогрессирует по времени движения. Если ответы положительные, то скорее всего повреждены подшипники коленвала. Ехать дальше с таким дефектом опасно — двигатель вскоре будет выведен из строя с перспективой сложного и дорогого капитального ремонта. Поврежденный шатунный подшипник будет сильно перегреваться, и тем сильнее, чем больше обороты и нагрузка, пока перегретый до 700-800^оС шатун не оборвется по одному из сечений нижней головки и не пробьет блок цилиндров. После этого, не исключено, ремонтировать будет уже нечего. Поэтому лучше сразу брать машину на буксир или вызывать «техничку».

Правда, известны отдельные случаи, когда двигатель со «стучащим» коленвалом «проезжал» немалое расстояние. Двигаться подобным образом водителям удавалось на самых минимальных оборотах и нагрузках, чтобы шатун как можно меньше стучал по шейке коленвала. К сожалению, у вала в подобном случае все равно оказывается слишком большой износ, и его уже не удается спасти.

Разного рода «затихающие» стуки, как правило, не столь опасны и позволяют добраться до места ремонта. Некоторые из них (например, «холодный» стук поршня) могут проявляться в двигателе без видимых изменений не один десяток тысяч километров. Поэтому в принятии решения о дальнейшем движении определяющим фактором должно явиться наличие увеличения интенсивности стука. Если таковое замечено, движение необходимо прекратить, а двигатель заглушить. Есть шанс, что детали не успели получить необратимых повреждений. Считайте, что вам крупно повезло и ваши затраты на ремонт будут минимальны.

Стук поршня — причины

Стук поршня может иметь самые различные причины в работе двигателя.

• Перекос поршней из-за слишком большого зазора: слишком большой диаметр цилиндра или износ / попадание материала приводят к тому, что поршень переходит в наклонное положение в результате качания движения шатуна и перекладки поршня в цилиндре и при этом происходят сильные удары головки о рабочую поверхность цилиндра.

• качание поршня из-за недостаточного зазора в опоре пальца: зазор между поршневым пальцем и втулкой шатуна может быть слишком маленьким, зазор может, однако, также исчезнуть в работе из-за заклинивания или перекоса. Это происходит особенно из-за несоосности шатуна (изгиб или перекос)

• Удар поршня в направлении пальца: боковой удар поршня о стенку цилиндра исходит в большинстве случаев от стержня шатуна. Из-за несоосности стержня шатуна (изгиб, но особенно перекос) поршень при ходе выполняет качающееся движение в продольной оси двигателя, причем поршень попеременно ударяется о цилиндр, несимметричные шатуны или эксцентричная опора поршня в шатуне имеют тот же эффект.

• попеременные удары поршневого пальца о стопоры поршневого пальца: осевое смещение поршневого пальца всегда является последствием несоосности между осью поршневого пальца и осью коленчатого вала. Как уже описано в предыдущем пункте, изгиб или перекос шатуна, а также асимметрия в шатуне являются наиболее частыми причинами таких дефектов. Слишком большой зазор опоры шатуна (шейка подшипника шатуна на коленчатом валу) может, однако, вызвать боковое качание шатуна, особенно при низкой частоте вращения. Поршневой палец из-за этого заклинивается в бобышке шатуна и качается в отверстии поршневого пальца. Удары поршневого пальца о стопоры пальца являются последствием.

* не соблюдено направление сборки поршня: для перекладки поршня перед верхней мертвой точкой и перед началом рабочего такта ось поршневого пальца смещена на несколько миллиметров в сторону нагруженной стороны поршня. Если поршень вводится в цилиндр смещенным на 180° и тем самым поршневой палец смещается в не ту сторону, то перекладка поршня осуществляется в неправильный момент. Качание поршня в результате этого происходит сильнее и громче.

Радиальные места ударов на жаровом поясе

рис. 1

Описание повреждения

Жаровой пояс имеет в направлении качания следы ударов (рис. 1). На юбке поршня наблюдается более сильный износ сверху и снизу, чем в середине юбки.

Оценка повреждения

Удары поршня вызваны попеременным ударом головки поршня о рабочую поверхность цилиндра, они особенно отрицательно воспринимаются снаружи. В зависимости от причины, жаровой пояс ударяется или в направлении качания или в плоскости овальности (направление пальца) о стенку цилиндра.

Возможные причины повреждений при ударах в направлении качания

• слишком большой монтажный зазор и тем самым неправильное направление поршней, вызванное расточкой или хонингованием цилиндра со слишком большим диаметром

• не соблюдено направление сборки поршня в поршнях со смещенной осью.

• тяжелоходная опора пальца: из-за тяжелого хода головка поршня ударяется о рабочую поверхность цилиндра в так называемой плоскости качания.

Причинами являются:

• недостаточный зазор в бобышке шатуна или в отверстии пальца.

• слишком узкая поршневого посадка пальца во втулке шатуна (шатуны с горячей посадкой), при горячей посадке поршневого пальца и при слишком узкой посадке пальца в бобышке шатуна последняя деформируется в направлении самой тонкой толщины стенки. Бобышка шатуна и поршневой палец при этом приобретают овальную форму.

• в шатунах с горячей посадкой уменьшение зазора между поршневым пальцем и поршнем из-за перекоса поршневого пальца в

результате геометрически не совсем круглых отверстий в бобышках шатунов. • задиры поршневого пальца

Возможные причины повреждений при ударах в направлении пальца

• При несоосности шатуна, особенно при его перекосах или при слишком большом зазоре шатуна головка поршня качается в направлении поршня и ударяется о цилиндр.

• несоосность шатуна (изгиб/перекос): возникает попеременное осевое смещение в поршневом пальце, вследствие чего палец ударяется о стопорные кольца.

Стук в двигателе, посторонние шумы

Основные вопросы, которые задают автолюбители по данной проблеме, звучат так:

1. Какие причины повышенного шума в двигателе? 

2. Какие использовать присадки в двигатель для уменьшения шума?

Рассмотрим оба вопроса исходя из причин шума в двигателе.

Сегодня автопроизводители обеспечивают высокий уровень гарантийного и послегарантийного обслуживания автомобилей. На рынке множество СТО, которые оказывают услуги по диагностике и ремонту автомобилей. Обслуживание автомобиля большинством водителей сводится до контроля уровня «омывашки», а вот уровень масла при помощи щупа замеряет уже не каждый. Но ничто не вечно! Рано или поздно двигатель любого автомобиля, изнашиваясь, начинает шуметь сильнее. В отдельных случаях двигатель может извергать ужасные звуки, которые заставляют мчаться на СТО, и уже там водитель во всех красках описывает силу, тональность и условия возникновения шумов. Даже самые жуткие шумы, доносящиеся из-под капота, могут не быть признаками серьезных проблем с двигателем.

Шум навесного оборудования

Свист ремня навесного оборудования — это классика, его сложно перепутать с чем-то другим. Со временем ремни не только изнашиваются, но и теряют свою эластичность. Во время холодов свист проявляется сильнее, летом или когда двигатель прогрет, ремни могут не подавать признаки усталости. Выявить неисправный ремень достаточно просто: необходимо распылить на него смазку «XADO Смазка универсальная проникающая» — если шум не исчезнет, то обязательно снизится. Свист ремня не является серьезной поломкой, но затягивать с заменой ремней не стоит. Если с оборванным ремнем привода гидроусилителя руля (ГУР) или кондиционера можно эксплуатировать авто, то с порванным ремнем помпы далеко не уедешь.

Иногда к оркестру добавляется гул, рокот, металлический цокот. Это свидетельствует об износе роликов, подшипников или повреждении одного из шкивов. Диагностика усложняется, если подшипники гудят без ощутимого люфта, а шум может быть достаточно сильным. Для определения источника шума необходимо снять приводной ремень и запустить двигатель, эта непродолжительная проверка не опасна для двигателя. Так можно проверить помпу только в том случае , если она работает от навесного ремня.

Для износа подшипника и уплотнительной манжеты водяного насоса характерна течь антифриза. Продлить ресурс подшипника можно, используя антифризы XADO: Blue, Green, Red 12+, Red 12++. Антифризы в составе содержат атомарный ревитализант, который защищает подшипник помпы от износа.

Воет гидроусилитель руля (ГУР)

Если при повороте колес автомобиль отвечает Вам воем и рыком, это свидетельствует о явных проблемах в системе ГУР. При работе двигателя на холостом ходу, шум может быть незначительным, и многие автовладельцы могут его не заметить, но стоит начать вращать рулевое колесо, и ГУР начнет издавать рык. Причин для такого поведения системы ГУР может быть несколько:

• загрязнение гидрожидкости или фильтрующей сеточки, которая установлена в расширительном бачке;
• наличие воздуха в системе;
• износ насоса ГУР.

О том, как бороться с рыком ГУР, читайте в статье «Шумы в гидроусилителе руля».

Топливные форсунки

При своей нормальной работе топливные форсунки издают звук, который похож на щелчок, на некоторых моторах форсунки не отличаются тихой работой. Во время ускорений и в моменты пиковых нагрузок создаётся впечатление, что двигатель «стрекочет».

Форсунки могут начать стрекотать после заправки некачественным топливом или вследствие загрязнения. Как поддерживать топливную систему в чистоте, Вы можете прочитать в статье «Заправка паленым топливом». Очень часто стрекотание топливных форсунок можно перепутать с цокотом клапанов.

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Это один из самых сложных механизмов двигателя, в котором много элементов, которые могут шуметь. Давайте рассмотрим основные источники шума, которые могут доноситься из двигателя по вине ГРМ.

Ослабление натяжения цепи ГРМ или износ муфты фазовращателя могут издавать специфический хруст, который можно сравнить с работой храпового механизма. Хруст появляется в первые секунды запуска двигателя, когда давление масла растет, полости заполняются маслом и посторонние звуки исчезают. Если причиной шумов является клапан фазовращателя, то промывка маслосистемы и заливка масла соответствующей вязкости способно исправить ситуацию.

В некоторых двигателях в конструкции натяжителя цепи не предусмотрен запорный клапан, поэтому натяжение цепи ослабевает после остановки двигателя. Износ башмаков натяжителей также может служить причиной возникновения этого звука.

Растяжение цепи ГРМ — естественный процесс, который неминуемо возникает в любом двигателе. Растянутая цепь издает звук, напоминающий металлический шелест и интенсивность шелеста зависит от роста оборотов двигателя. Большинство автопроизводителей регламентируют замену цепи ГРМ при пробеге 150-200 тыс км. При несоблюдении регламента существует риск, что цепь перескочит на несколько зубьев, и встреча клапанов с поршнями неминуема, а это уже дорогостоящий ремонт. Замена изношенных деталей позволит устранить шумы.

Звонкий цокот из-под капота издают клапаны, требующие регулировки. Интенсивность звука зависит от оборотов двигателя, с ростом температуры цокот прекращается. Тепловой зазор увеличивается в результате естественного износа, регулировку клапанов выполняют каждые 60-90 тыс км пробега автомобиля.

Сейчас большинство автопроизводителей используют в конструкции двигателя гидрокомпенсаторы, которые призваны устранить необходимость регулировки зазоров клапанов. Гидрокомпенсаторы требовательны к качеству масла, при загрязнении маслосистемы они склонны к залипанию и начинают цокотеть идентично клапанам. Обычно уровень шума снижается с ростом давления в маслосистеме. Лекарством от стука гидрокомпенсаторов является:

• использование качественного масла, спецификации которого удовлетворяют требованиям автопроизводителя;
• соблюдение интервалов замены масла;
• выполнение промывки маслосистемы при каждой замене масла.

Для промывки маслосистемы рекомендуем использовать один из продуктов XADO:

Если после замены масла стук гидрокомпенсаторов не исчез, то, скорее всего, потребуется их заменить.

Допускается кратковременная эксплуатация автомобиля с цокотящими клапанами/гидрокомпенсаторами. Длительная эксплуатация чревата прогаром клапанов, а толкатели в свою очередь повредят кулачки распредавала.

Цилиндропоршневая группа ЦПГ

Глухой циклический стук, доносящийся из глубины двигателя, – это кошмарный сон автовладельца, который предвещает капитальный ремонт.

Стук поршней обычно возникает при перекладке поршня в верхней мертвой точке из-за чрезмерного зазора между поршнем и цилиндром. По мере прогрева двигателя тепловые зазоры уменьшаются, стук прекращается. При критическом износе поршня, стук слышен постоянно и не зависит от температуры двигателя.

Зазор между поршнем и цилиндром образуется в результате износа юбки поршня. Поршни могут деформироваться из-за перегрева, при этом общего перегрева двигателя может не наблюдаться, достаточно локального перегрева одного из цилиндров.

Стук может появляться, когда поршневой палец разбивает посадочное место в поршне.

Звонкий грохот, напоминающий удары кувалды, свидетельствует об износе коренных или шатунных вкладышей. Интенсивность звука прямо зависит от оборотов двигателя, ярко проявляется при нагрузке на двигатель. Причина появления стуков — это увеличение зазоров между вкладышами и коленвалом, которые являются следствием низкого давления масла, наличия механических примесей и неподходящей вязкости масла.

Эксплуатация двигателя при наличии стуков в коренных и шатунных подшипниках недопустима — это может привести к заклиниванию двигателя. Если снизилось давление в системе смазки и указанные шумы только возникли, в качестве временной меры для передвижения автомобиля своим ходом (не более 100 км) до места стоянки или СТО, можно увеличить вязкость масла или заменить его на более густое. Более вязкое масло уплотнит зазоры и повысит давление в маслосистеме. Для увеличения вязкости штатного масла рекомендуем использовать: «Atomex Complex Oil Treatment».

Помимо ярко выраженных шумов, которые свидетельствуют о явных неисправностях двигателя, водителю может досаждать шумная работа двигателя. Причиной этого может быть начальный или средний износ деталей ЦПГ. Чтобы не доводить дело до критического износа двигателя и капитального ремонта, рекомендуем использовать гели-ревитализанты XADO, применение которых позволит компенсировать накопленный износ и защитить детали двигателя от износа на протяжении 100 тыс км пробега автомобиля.

стук в двигателе — авто

Почему на холодную шумит двигатель, а прогрелся шум пропал? Потому-что у двигатель есть естественный износ деталей, но когда двигатель прогревается детали расширяются и принимают нормальные зазоры.

Далее следует выяснить две вещи: усиливается ли стук под нагрузкой и как быстро он прогрессирует по времени движения. Если ответы положительные, то скорее всего повреждены подшипники коленвала. Ехать дальше с таким дефектом опасно — двигатель вскоре будет выведен из строя с перспективой ремонта.

Разного рода «затихающие» стуки, как правило, не опасны и позволяют добраться до места ремонта. Некоторые из них могут проявляться в двигателе без видимых изменений не один десяток тысяч километров. Поэтому в принятии решения о дальнейшем движении определяющим фактором является наличие увеличения интенсивности стука. Если таковое замечено, движение необходимо прекратить, а двигатель заглушить.

1 Общее 2 Стук коленвала 3 Стук распределительного вала 4 Стук клапанов 5 Стук пальцев 6 Детонация

Общее

Самый страшный стук в двигателе японского автомобиля — это стук шатунов при износе вкладышей, и если он уже появился, ничего вы с ним «быстренько» не сделаете. Не помогает ни более вязкое масло, ни более позднее зажигание, ни подкладки («шуба») под вкладыши. Это может только на время чуть приглушить удары шатуна о шейку коленвала. Это капитальный ремонт. Надо снимать коленчатый вал, так как на его шейке «набит» эллипс, протачивать его под ремонтные вкладыши и т.д. Об этом стуке, о его тоне и месте, откуда он раздается, столько разного написано, но у каждого японского двигателя стук будет свой. Два «стучащих» двигателя будут стучать по-разному, но у обоих, если отключить дефектный цилиндр, стук, если он недавно начался, исчезнет; особенно сильно этот стук проявляется при сбрасывании газа.

Если двигатель дизельный, то картина шатунного стука может быть несколько иной. Поршни в дизельных двигателях при своем движении вплотную подходят к головке блока цилиндров, поэтому при увеличении зазора в шатунной шейке головка поршня касается головки блока цилиндров. Поэтому после отключения «стучащего» цилиндра грохот из-за этого «касания» остается и он очень похож на стук при «проскочившем» ремне газораспределения. Ездить на стучащем из-за шатуна двигателе нельзя, если вы не собираетесь покупать новый двигатель. «Доехать до дома» со стучащим шатуном можно только на автомобиле фирмы «Subaru» с двигателями ЕА-81 и ЕА-82, т.к. оппозитная конструкция этих двигателей делает их чрезвычайно жесткими. Коленчатый вал, поскольку он короткий, также более жесткий, чем у обычных двигателей. Известен случай, когда стучащий двигатель этой фирмы эксплуатировался больше месяца. Правда, потом его, не вскрывая, заменили. Шатунный стук в двигателе возникает только из-за нарушений правил эксплуатации. Впрочем, иногда в ремонт попадают двигатели с шатунным стуком, причиной которого является открученная гайка на шатуне. Если вы вовремя этот стук заметили, то, может быть, можно будет обойтись без расточки коленвала. Но вовремя его заметить, пока там все не размолотило, в нашей практике еще ни одному владельцу машины не удавалось, так как гайки, если уж они начали откручиваться, откручиваются очень быстро.

В японских двигателях, в общем-то, стучит все то же, что и в российских: клапаны, привод бензонасоса (очень неприятный стук, похожий на стук клапана, но может быть сильнее; неприятный еще и потому, что пока до него «дойдешь», пару раз отрегулируешь тепловые зазоры в клапанах), стучат шкивы на коленчатом валу после того, как отвернется крепящая их гайка (это случалось с двигателями серии «Toyota 2Y» и «Subaru Legacy», при этом сальник лобовины моментально разрушается, и через него начинает течь масло. Если по ряду причин зубчатый ремень проскочит на несколько зубьев (а у дизельных двигателей — на один зуб), то поршень может доставать головки клапанов, и это также вызывает стук, который легко убирается при установке ремня газораспределения на место. Но этот дефект в двигателях, за исключением дизельных, встречается крайне редко и только там, где при обрыве ремня газораспределения гнет клапаны, и при этом ощутимо снижается мощность двигателя. Если двигатель был в ремонте, и после смены прокладки головки блока у него появился стук, похожий на клапанный, то почти наверняка виновата новая самодельная прокладка головки блока. Прокладка была сделана размер в размер, но после того, как установили головку блока и обжали ее, эта прокладка слегка расплющилась, и отверстие под поршень в ней слегка уменьшилось. Теперь головка поршня при прохождении верхней мертвой точки касается выступающей части прокладки. Слегка, но достаточно, чтобы двигатель работал с хорошо различимым стуком. В общем это не страшно (один такой двигатель «Toyota 13Т» стучал, но ездил около года, да и теперь ездит, но уже почти не стучит), но если прокладка изрядно выступает, то поршнем расколотит выступающую часть прокладки, которая обвальцована металлом и, возможно, вам придется ставить диагноз: «пробита прокладка головки блока».

Если у вас двигатель с гидрокомпенсаторами клапанных зазоров, то эти гидрокомпенсаторы могут стучать. Это следствие каких-нибудь неполадок в системе смазки (обычно из-за грязного масла). Бывает так, что двигатель заведется, постучит немного своими компенсаторами и успокоится. Это значит, что пока еще гидрокомпенсаторы способны «набиваться», но уже надо планировать их замену, а, скорее всего, чистку их и всего двигателя. А пока надо немедленно заменить грязное масло в двигателе. Причиной стука может стать слабо натянутый зубчатый ремень. При оборотах все ветви ремня начинают вибрировать. Из-за этой вибрации ремень может касаться кожуха (например, у СА-18(S)), где кожух металлический, стук из-за этого касания очень громкий), эта вибрация может привести к стуку в приводе трамблера (Toyota 1G-GEU).

В заключение этого раздела хотелось бы сказать о детонационных стуках. Когда в японский двигатель налит наш А-76, то при резком нажатии на газ двигатель стучит. Стучит сам поршень в цилиндре (а не пальцы), вернее, его «юбка», когда проходит ВМТ. С этим все ясно: возникает детонация, т.е. взрывообразное горение топлива. Но у дизельных двигателей тоже бывают детонационные стуки. Несколько лет назад пришел в ремонт автомобиль с дизельным двигателем Toyota 2С. Стучит. Гораздо звонче, чем шатун, и очень похоже на стук поршня о головку блока. Отключаем цилиндр (отдаем гайку на форсунке), стук полностью исчезает. Двигатель, естественно, «троит». Поскольку опыта было еще немного, мы разобрали двигатель и обнаружили… великолепное состояние всех деталей. Зазоры во вкладышах, овальность шеек, состояние поршней — ни одного замечания! Единственное, что мы обнаружили из «ненормальностей» — это то, что поверхность вкладышей «стучащего» шатуна была чуть-чуть наклепана. На ней не было микрорисок, которые были на рабочих поверхностях других вкладышей. В общем, собрали мы двигатель обратно, он по-прежнему стучит (да так громко!), и тут только заметили, что при отвинчивании накидных гаек на форсунках из всех трубок «летит» топливо, а из трубки, питающей «стучащий» цилиндр, ползет пена. Виноват был напорный клапан в ТНВД. Сняли его, промыли, поставили обратно — больше никаких стуков. Мы решили, что бедная смесь, которая образовалась в камере сгорания и была причиной детонации, из-за чего и был стук.

Еще в дизельных двигателях, особенно на холостом ходу, стучат плунжерные пары. С этим ничего не поделаешь. Но со стуком плунжерных пар можно долго ездить. Так же, как когда у двигателей с впрыском «щелкают» топливные инжекторы. Ни на что это не влияет. Может быть, через год-два это «щелканье» и приведет к какому-нибудь износу, и инжектор> станет «лить» больше бензина, чем задумывалось японцами, но, скорее всего, вы этого не заметите, так как по всем эксплуатационным параметрам (расход топлива, выбросы СО, NО, СН, мощность и т.д.) двигатель с впрыском намного лучше японского карбюраторного и, тем более, российского двигателя. И последнее. Если появился подозрительный стук, покажите двигатель как можно большему количеству технически грамотных людей. Чем больше аргументированных компетентных мнений вы услышите, тем легче будет принять решение

Стук коленвала

Стук коленчатого вала — возникает из-за больших зазоров в шатунных или коренных подшипниках, образовавшихся вследствие износа вкладышей или (и) шеек вала. В исправном двигателе зазор небольшой и составляет примерно 0,020-0,040 мм, увеличение зазора до 0,070 мм для современных высокооборотных двигателей является неприемлемым и говорит о необходимости ремонта.

Причиной увеличения зазора может быть:

1. Механические примеси, попадающие в подшипник с маслом. Масляные фильтры со своей задачей справляются довольно хорошо, но если фильтр долго не менять, то он забьется и сработает клапан, который открывает обводной канал для масла, в случаях, когда пропускная способность фильтра становится недостаточной для прохождения необходимого количества масла (такой клапан имеется не на всех масляных фильтрах).

2. Некачественное масло.

3. Недостаточное количество смазки, подаваемое на подшипники. Это может происходить из-за неисправного масляного насоса, засорённого масляного фильтра, не имеющего обводной клапан, или засоренного масляного канала (что маловероятно). При таких неисправностях загорается лампочка, сигнализирующая о недостаточном давлении масла подаваемого к подшипникам.

4. Недопустимая шероховатость или царапины на шейках вала после ремонта или, в результате неправильного хранения.

5. Недопустимая овальность шеек вала (или постелей вкладышей), например, после замены коленчатого вала на, якобы, хороший, который оказался со «стукнутого» двигателя или двигателя, должного вот-вот начать стучать. По этой причине, покупая коленчатый вал, обязательно обмеряйте все шейки вала микрометром на предмет овальности (допускается до 0,005 мм, в крайнем случае, до 0,010 мм, но тогда подшипники прослужат очень мало 5000-15000 километров).

6. Наличие воды или тосола в масле.

7. Работа двигателя без масла.

Эти стуки отчётливо слышны при запуске холодного двигателя, когда ещё масло не дошло до подшипников; в некотором диапазоне частот вращения коленчатого вала стук может пропадать, если двигатель только начал стучать.

По тональности стук коленвала глухой на холостом ходу и становится более звонким по мере возрастания частоты вращения и очень частый, даже если стучит только один подшипник.

Стук распределительного вала

Стук распределительного вала глухой и появляется из-за износа подшипников распредвала, причинами которого могут быть: не качественное масло, наличие механических примесей или воды в масле, недостаточное количество масла, подаваемое на подшипники, работа двигателя без масла, царапины, недостаточная шероховатость или овальность шеек (что иногда также встречается).

О том, что распредвал застучал, узнают по глухому стуку при запуске холодного двигателя, который пропадает после начала поступления масла на подшипники (примерно 1-2 секунды). На таком двигателе можно ещё проехать до 50000 км, если только клапана без гидрокомпенсаторов, т.к. при стуке распредвал совершает перемещения (хоть и очень небольшие) вверх-вниз. Когда вал переместится вверх образуется зазор между окружностью кулачка (при закрытом клапане ) и толкателем, и гидрокомпенсатор выберет этот зазор, а когда вал займёт нижнее положение, он приоткроет клапан (ведь зазора больше нет), отсюда падение компрессии и, как следствие, падение мощности, увеличение расхода топлива, ухудшение пусковых качеств двигателя, отложение нагара на седле клапана, перегрев клапана и, возможно его прогорание.

По мере износа стук будет уже не только при запуске холодного двигателя, но и при запуске тёплого двигателя, а так же, при работе непрогретого двигателя. Частота стука распредвала в два раза меньше частоты стука коленвала.

При раннем впрыске топлива на дизельных или раннем зажигании на бензиновых двигателях происходит детонационное сгорание топливовоздушной смеси, сопровождаемое стуками. Для бензиновых — говорят «пальцы стучат», для дизельных — жёсткая работа дизеля.

Стук клапанов

Стук клапанов появляется вследствие больших зазоров или, на двигателях с гидрокомпенсаторами, из-за их ненаполнения маслом. Такой стук по частоте совпадает со стуком распредвала, по тональности — звонкий.

На дизелях может стучать ТНВД (топливный насос высокого давления).

Может стучать поршень, доставая клапана при сбитых фазах газораспределения.

Следующий тип стука, является необычным и затрудняющим выявление неисправности — это стук поршня о головку, вследствие того, что головка стала немного ближе к поршню. Это случается из-за установки под головку прокладки меньшей толщины, чем должна быть или её сильного выжимания.

Стук пальцев

«Пальцы застучали» Наверное, бензин плохой, может зажигание сделать попозже. Так что же там на самом деле застучало и в чем причина этого стука.

Прежде всего, надо уяснить, что же такое камера сгорания и что в ней происходит. Камера сгорания — пространство в головке цилиндра, где тепло превращается в механическую работу. Подаваемая смесь топлива и воздуха сжимается во время хода поршня вверх и в определенный момент зажигается электрической искрой. Вот этот определенный момент и называется моментом зажигания. Существует также понятие опережение зажигания, измеряемое в градусах и показывающие опережение момента образования искры, времени достижения поршнем верхней мертвой точки. Данная величина зависит от множества параметров, один из которых это октановое число бензина.

При правильно подобранном топливе и при правильном распределении смеси распространение пламени при сгорании топлива происходит, со скоростью 10-30 м/сек. При такой скорости достигается максимальное использование тепловой энергии заключенной в топливе. Дело в том, что скорость горения напрямую зависит от октанового числа бензина, чем выше ОЧ, тем скорость горения ниже и, наоборот, с уменьшением ОЧ скорость возрастает. С этим и связано, что при применении на одном и том же двигателе бензинов с разными октановыми числами требуется корректировка момента опережения зажигания, при понижении ОЧ в сторону уменьшения угла, а при повышении ОЧ в сторону увеличения угла опережения зажигания. Предположим, что двигатель, отрегулированный на топливе с ОЧ равным 92 начал работу с бензином, октановое число которого значительно ниже. Что происходит? Рабочая смесь воспламеняется раньше положенного для данного ОЧ, и момент достижения максимальной тепловой энергии наступает раньше, чем поршень достигнет ВМТ, а движение поршня вверх все продолжается и значит, растет давление в камере сгорания. С ростом давления увеличивается температура. Вот и наступил момент, когда топливо начинает самовоспламеняться от чрезмерно возросшей температуры. Этот момент называется детонация.

Детонация

Один из видов аномального горения топлива в камере сгорания. Детонационное сгорание топлива — сгорание, при котором пламя распространяется со скоростью 1500-2500 м/с, что в сотни, раз превышает скорость распространения пламени при нормальном горении топлива в двигателе. Признаками детонационного сгорания топлива в двигателе являются: характерный металлический стук в цилиндрах, тряска мотора, перегрев головки цилиндров, падение мощности двигателя.

рис.1

На рис.1 изображен график нормального сгорания топлива.

Участок АВ — образование очага горения (сгорает до 10 % объема смеси от объема камеры сгорания).

Участок ВС — распространение пламени, зависящее от распыления топлива и его скорости на входе в цилиндр.

Продолжительность фаз АВ и ВС зависит

• от октанового числа топлива
• степени сжатия, определяемой техническим состоянием двигателя
• мощностью искры

За точкой С происходит плавное догорание смеси после прохода фронта пламени.

Детонация — взрыв, что приводит к тому, что ударная волна десятки, раз за время движения поршня в НМТ отразится от поршня и головки цилиндров, вызывая при этом характерный звонкий металлический стук.

рис.2

На рисунке номер два изображен график детонационного сгорания топлива.

При детонации участок АС сокращается, и весь объем смеси сгорает практически одновременно. Максимум давления (точка С) смещается левее оси ординат и может оказаться вообще за осью. Тогда при этом поршень, не доходя до ВМТ, получает взрывной удар, при котором возможно повреждение поршней, колец. Типичный пример, когда верхнее кольцо срезает перемычку, ломает второе кольцо и перемычку под ним, зажимая маслоотражательное кольцо. Это все последствия нашего стука. Как говориться хороший стук всегда наружу выйдет.

звучит как проблема: краткое руководство по диагностике общих шумов двигателя

Что вы слышите, когда слушаете двигатель? Первобытный рев высокой производительности? Или это больше похоже на крик о помощи?

Хорошо, мы никогда не хотим думать, что наши двигатели делают что-нибудь, кроме пережевывания асфальта и будят соседей, не говоря уже о плачущих! Но даже у самых мужественных заводов могут быть проблемы, и издаваемые ими звуки могут помочь нам отследить проблемы. Иногда ничего; иногда это серьезно.

Мы составили это краткое руководство по диагностике распространенных шумов двигателя, чтобы помочь вам избежать возможных повреждений. В случае странных или необычных звуков двигателя сохраняйте спокойствие, возьмите автомобильный стетоскоп и ищите:

Шум клапана и толкателя обычно начинается с щелчка или дребезжания на половине скорости двигателя и затем может исчезнуть на высоких оборотах. Причиной часто является чрезмерный зазор клапана или неисправный подъемник гидравлического клапана.

Чтобы проверить зазоры, вы можете вставить толщиномер между штоком клапана и коромыслом или толкателем.Если это снизит шум, причиной является чрезмерный зазор, и вам необходимо будет выполнить соответствующие настройки. Если это не снижает шум, звук может быть вызван изношенными поверхностями подъемника или неровными кулачками. Другие вещи, на которые следует обратить внимание, включают толкатели, которые свободно перемещаются в своих отверстиях, и слабые пружины клапана.

Детонация может вызвать серьезные повреждения двигателя. Это состояние проявляется в виде стука или металлического «свистящего» звука и чаще всего объясняется неправильной синхронизацией зажигания, обедненным соотношением воздух / топливо или неправильным октановым числом топлива.

Довольно распространенное явление в приложениях с принудительной индукцией, детонация может быть предотвращена путем повышения октанового числа вашего топлива, обогащения топливно-воздушной смеси, снижения давления в коллекторе или замедления момента зажигания. Вы также можете рассмотреть вторичную систему впрыска воды для некоторых приложений.

Если вы слышите легкий стук или стук, это, как правило, связано с вашими шатунами. Этот звук часто наиболее заметен, когда двигатель работает на равных оборотах — без разгона и торможения — и часто вызван изношенным подшипником или шатунной шейкой, смещенным шатуном или нехваткой масла.

Выявить неисправный шатун можно, выполнив проверку балансировки цилиндров. Этот тест в основном закорачивает свечи зажигания по одному цилиндру за раз при работающем двигателе. В конце концов, вы сосредоточитесь на больном шатуне, потому что шум будет уменьшен, когда его основной цилиндр не выдает мощность.

---

---

Несмотря на то, что шум поршневого пальца похож на шум клапанного механизма, он часто имеет уникальный металлический двойной стук, который иногда наиболее заметен на холостом ходу с выдвинутой искрой.Этот шум часто вызван изношенным или ослабленным поршневым пальцем, изношенной втулкой или недостатком масла.

Как и в случае шума шатуна, неисправные компоненты можно найти, выполнив тест балансировки цилиндров, описанный выше.

Шум поршневого кольца также аналогичен шуму клапана и толкателя, описанному выше; однако это наиболее заметно при разгоне. Чаще всего этот шум вызван низким натяжением колец, сломанными или изношенными поршневыми кольцами или изношенными стенками цилиндров.

Для диагностики каждого цилиндра снимите свечи зажигания и добавьте столовую ложку моторного масла в каждый цилиндр.Затем проверните двигатель на несколько оборотов, чтобы масло прошло через кольца. Затем вы можете установить свечи зажигания и запустить двигатель. Если шум уменьшился, вероятно, корень проблемы — это кольца.

Гулкий, приглушенный, почти колоколообразный звук — обычно хлопок поршня. Это состояние вызвано качанием поршня в цилиндре вперед и назад. Непрерывный хлопок поршня означает, что двигатель нуждается в обслуживании; однако, если вы замечаете этот звук только при холодном двигателе, скорее всего, это несерьезно.

Непрерывный звук хлопка поршня обычно вызывается изношенными поршнями, чрезмерным зазором поршня до стенки, смещением шатунов, изношенными стенками цилиндров или недостаточным количеством масла.

Сильный, но глухой металлический стук — это обычно стук коленчатого вала. Наиболее громкий, когда двигатель находится под нагрузкой или при ускорении, детонация коленчатого вала может быть диагностирована, обращая пристальное внимание на конкретный тип детонации:

• Обычный грохочущий стук часто возникает из-за износа коренных подшипников.
• Более отчетливый стук обычно связан с изношенными подшипниками штока.
• Резкие, нерегулярные стук может быть от изношенного коленчатого вала упорного подшипника.

Автор: Дэвид Фуллер Дэвид Фуллер — управляющий редактор OnAllCylinders. За свою 20-летнюю карьеру в автомобильной промышленности он освещал множество гонок, шоу и отраслевых мероприятий, а также написал статьи для нескольких журналов. Он также сотрудничал с ведущими и отраслевыми изданиями по широкому кругу редакционных проектов. В 2012 году он помог создать компанию OnAllCylinders, где ему нравится освещать все аспекты хот-роддинга и гонок.

Диагностика общих шумов двигателя | Национальный фонд почек

Что вы слышите, когда заводите машину и слушаете двигатель? Это дикий рев высокой производительности? Или это больше похоже на крик о помощи?

Никто не хочет думать, что его мотор плачет. Мы бы предпочли думать о том, как наши двигатели грациозно мурлыкают по окрестностям или пережевывают асфальт, когда мы ускоряемся.

Тем не менее, даже самый мощный из двигателей может иметь проблемы и издавать звуки, которые заставляют нас хотеть помочь отследить неисправности. Часто ничего, иногда серьезно. Мы составили краткое руководство по диагностике распространенных шумов двигателя, чтобы помочь вам избежать возможных повреждений.

Шум поршневого кольца

Похоже на: Щелчок при разгоне.

Распространенные причины: низкое натяжение колец, сломанные кольца или изношенные стенки цилиндра

Попробуйте устранить неполадки в каждом цилиндре, сняв свечи зажигания и добавив в каждый цилиндр по ложке моторного масла.Теперь проверните двигатель на несколько оборотов, чтобы позволить маслу пройти мимо колец. Установите свечи зажигания и запустите мотор. Если шум уменьшится, вероятно, причиной проблемы являются кольца.

Поршневой удар

Похоже на: Непрерывный приглушенный глухой звук.

Распространенные причины: слишком большой зазор между поршнем и стенкой, изношенные цилиндры или недостаточное количество масла.

Непрерывный хлопок поршня указывает на то, что двигатель нуждается в обслуживании.Тем не менее, если звук слышен только при холодном двигателе, это, вероятно, не является серьезной проблемой.

Детонация коленчатого вала

Похоже на: глухой, тяжелый металлический стук под нагрузкой.

Распространенные причины: Износ подшипников; основной, стержневой или тяговый.

Поврежденный или изношенный коренной подшипник слышен сильнее всего при большой нагрузке. Проверьте масляный щуп на предмет металлических отражений. Металлическая стружка в масле — один из первых признаков отслаивания основного материала подшипника.Замените изношенные подшипники новыми.

Шум клапанного механизма

Похоже на: Обычный щелчок на половинной скорости.

Распространенные причины: слишком большой зазор клапана или неисправный толкатель клапана.

Вы можете проверить свои зазоры, вставив толщиномер между толкателем или коромыслом и штоком клапана. Если шум уменьшается, то причиной является чрезмерный зазор, и вам нужно будет выполнить правильную регулировку. Если шум сохраняется, то, скорее всего, это грубые кулачки или изношенные поверхности подъемника.Возможно, вы также захотите поискать свободно движущиеся подъемники в их отверстиях и слабые пружины клапана.

Детонация

Похоже на: Высокий металлический свист.

Распространенные причины: неправильное время, обедненное соотношение воздух / топливо или неправильное октановое число.

Вы можете предотвратить детонацию, увеличив октановое число топлива, снизив давление в коллекторе, обогатив топливно-воздушную смесь или затруднив опережение зажигания. Детонация часто может быть обычным явлением в приложениях с принудительной индукцией.Для некоторых операций вы можете рассмотреть вторичную систему впрыска воды.

Шум шатуна

Похоже на: легкий стук или стук.

Распространенные причины: несоосность штока, недостаточное количество масла или изношенный подшипник или шатун.

Проверка балансировки цилиндров позволяет выявить неисправный шатун. При работающем двигателе этот тест приводит к короткому замыканию свечей зажигания по одному цилиндру за раз. Вскоре вы сможете сузить неисправный шатун, так как звук будет меньше, когда его основной цилиндр перестанет передавать мощность.

Шум поршневого пальца

Похоже на: Металлический, двойной стук на холостом ходу.

Распространенные причины: изношенная втулка, изношенный или ослабленный поршневой палец или недостаточное количество масла.

Проведите тест балансировки цилиндров, как описано выше, чтобы обнаружить неисправные компоненты.

Если шум двигателя вашего автомобиля — это то, что вы не можете исправить, вы всегда можете пожертвовать старые автомобили на благотворительность. Kidney Cars принимает автомобили вне зависимости от того, ходят они или нет. Ваше пожертвование автомобиля компании Kidney Cars может помочь Национальному фонду почек обогатить жизнь человека, страдающего заболеванием почек.

• Помогите улучшить жизнь и подарите свой автомобиль сегодня.

• Мы принимаем автомобили, даже если они больше не эксплуатируются, при условии, что у них есть название.

• Для вас это бесплатно, просто позвоните нам по телефону 800.488.CARS (2277) или заполните нашу онлайн-форму.

• Затем назначьте время посадки, которое соответствует вашему расписанию. Вы можете изменить жизнь миллионов людей с заболеванием почек.

Стук двигателя Тикающий шум — это конец вашего двигателя?

Стук двигателя Тикающий шум — это конец вашего двигателя?

Итак, что это за стук двигателя?

Многие полагают, что этот стук двигателя — это конец их двигателя, и просто двигаются дальше.

Но есть несколько способов сузить область поиска; стук двигателя тикающий шум на самом деле исходит, и насколько он плох на самом деле.

Итак, внутренние механические проблемы могут вызвать стук двигателя. Одна из таких проблем связана с чрезмерным зазором внутри подшипников в шатунах.

Стук подшипника штока

Следовательно, они могут передавать движение поршней вниз во вращение коленчатого вала. В результате каждый раз, когда поршень меняет направление, возникает шум от удара металла по металлу.

Это часто называют ударом штока. Обычно он очень ритмичный и увеличивается с частотой вращения двигателя и усиливается с нагрузкой на двигатель.

Диагностика шума стука двигателя с помощью индикатора времени

Итак, шумы клапанного механизма возникают на половине частоты вращения коленчатого вала. Даже если ваше ухо не может определить, происходит ли шум при 800 или 400 оборотах в минуту, ваши глаза могут это сделать.

Диагностика стука и тикающего шума двигателя с помощью индикатора времени

Подсоедините индикатор времени к любому цилиндру и наблюдайте за вспышкой.Посмотрите на свет некоторое время, чтобы увидеть, совпадает ли он со стуком. Если да, то это связано с арматурой.

Но, если шум кажется в два раза быстрее, вероятно, это:

• Кривошип
• Сеть
• Стержни
• Подшипник стержня
• Поршни
• Гармонический балансир
• Гибкая пластина

Стук при стуке штока наиболее громкий на высоких скоростях (более 2500 об / мин). Таким образом, нажатие на педаль газа может привести к отчетливому дребезжанию назад между 2500 и 3500 оборотами в минуту.

Если изношено достаточное количество материала подшипника штока, возможно даже двойной стук. В результате поршень ударит головку блока цилиндров. Помимо большого конца шатуна, удары по шейке шатуна коленчатого вала. Это будет звучать как сильный металлический удар (прут); чередующийся и несколько приглушенный алюминиевый (поршневой) стук. Удар по запястью в современных двигателях сегодня очень редок, но все же возможен.

Диагностика шума стука двигателя при помощи контрольной лампы низкого напряжения

Замыкание проводов вилки по одному с помощью общей испытательной лампы низкого напряжения; может определить, в каком цилиндре находятся зашумленные детали.Следовательно, лампочка не загорится; но это удобный способ закоротить цилиндры.

Итак, прикрепляем зажим «крокодил» к удобному основанию; вдали от компонентов топливной системы. И проткните кабельные наконечники на конце провода катушки или распределителя.

Диагностика стука и тикающего шума двигателя с помощью контрольной лампы низкого напряжения

Вы также можете использовать прямые штифты, застрявшие в щиколотке проводов в распределителе. Затем вы касаетесь заземленной перемычкой каждой из них.

Изменения шума

Если шум меняется при замыкании провода вилки на массу; Вы можете предположить, что проблема заключается в возвратно-поступательных деталях нижнего конца. Возможно поршень, штифт, шатун или шатунный подшипник. Итак, причина изменения звука в том, что когда вы закорачиваете провод свечи цилиндра; вы останавливаете взрывы камеры сгорания, толкающие поршень вниз; Ударьте внутренней частью большого конца шатуна о шейку шатуна.

Повреждение крышки подшипника из-за вращения подшипника

Если вы слышите изменение звука, когда вы закорачиваете цилиндр; вы подтвердили, что необходимо снять головку и / или масляный поддон, чтобы действительно найти проблему. Так что замена коленчатого вала всегда рискованна. Потому что, что бы ни привело к выходу из строя нижней части, остальная часть двигателя также загрязнилась мусором.

Шумы клапанного механизма

Шумы клапанного механизма, как правило, самые громкие, до 1500 об / мин. Но шум подъемника обычно неправильно диагностируется.На самом деле с лифтерами не возникает никаких проблем.

Шумы клапанного механизма

Таким образом, загрязнение двигателя, наполненного илом, является основной причиной истинных шумов подъемника. Следовательно, низкое давление масла — номер два. Что бы вы ни делали, не промывайте двигатель в загрязненном двигателе!

Мы называем это «Мгновенный удар по штоку» из-за того, что он перегружает масляный фильтр вплоть до открытия перепускного клапана фильтра; затопление и разрушение подшипников двигателя мусором.

Итак, единственный безопасный способ очистить двигатель, полный шлама, — это ускорить замену масла.Следовательно, позволяя моющему средству в масле выполнять очистку с контролируемой скоростью. Вроде каждые 500 км.

Замена только масляного насоса — распространенная ошибка Масляный насос

Более 95% замененных масляных насосов не нуждались в замене и редко изнашиваются. Если у вас низкое давление масла, меня больше беспокоят чрезмерные зазоры и изношенные детали.

Глубокий стук двигателя, обычно это стук штанги. Это происходит из-за сильного износа или повреждения подшипников.

Рано или поздно один из подшипников выйдет из строя, и когда это произойдет, произойдет одно из двух. Подшипник заедает и блокирует двигатель или пытается заедать и ломать шток. Следовательно, шум подшипников не является чем-то необычным для двигателей с большим пробегом.

Изношенная шейка кривошипа Изношенные подшипники

Шум подшипников также может быть вызван:

• Низкое давление масла
• Использование слишком легкого вязкого масла
• Масло пробой
• Грязное масло или грязь в картере
• Чрезмерный удар из-за изношенных колец и / или цилиндров (бензин разжижает и разжижает масло).
• Неправильная сборка двигателя (слишком ослабленные подшипники), ослабленные или сломанные болты шатуна или неправильное вождение.

Износ подшипников можно проверить, уронив масляный поддон и осмотрев шток и коренные подшипники.

Если подшипники сильно изношены, повреждены или ослабли, замена подшипников может выиграть время. Кроме того, если подшипники сильно изношены или повреждены, коленчатый вал, вероятно, придется переточить.

Другие механические проблемы, которые приводят к стуку двигателя, тикающему шуму:

• Неисправны коренные подшипники коленчатого вала
• Треснувший или сломанный маховик или гибкая пластина, которая крепит двигатель к трансмиссии
• Изношенный подшипник водяного насоса
• Неисправный или ослабленный натяжитель ремня газораспределительного механизма может стукнуть при ударе ремня газораспределительного механизма
• Компрессор кондиционера может стучать при выходе из строя или обледенении
• Генератор с изношенными подшипниками ротора, может стукнуть при срабатывании поршней

Заключение

Итак, более сильный стук, который становится громче по мере увеличения оборотов двигателя; может указывать на стук штанги или коренного подшипника.Кроме того, в шатунах поршней используются подшипники в местах их соединения с коленчатым валом. Таким образом, в случае сильного износа или низкого уровня масла эти подшипники могут развиться; «Хлопают» и изнашиваются до такой степени, что они расшатываются на коленчатом валу.

Коренные подшипники коленчатого вала также могут иметь ту же проблему. И это проблема, которая не улучшится сама по себе. Наконец, этот тик или стук будет усиливаться до точки, где есть только один выход — полная перестройка двигателя.

Поделитесь новостями Danny’s Engineportal.com

Что такое стук и почему его следует контролировать

Эта статья предоставит вам базовые знания о том, что такое «стук», как он возникает и что делает ЭБУ для обнаружения и предотвращения / ограничения повреждений, возникающих в случае детонации.

Что такое стук?

Детонация, гудение, детонация, предварительная детонация, дребезжание… у этого явления есть много названий, и ни одно из них не описывает то, что происходит в двигателе, кроме описания слышимого шума, который вы слышите, когда это происходит.Так что же это за явление детонации и почему это условие «избегать любой ценой»?

Лучший способ описать происходящее — взглянуть на то, что происходит в камере сгорания, что вызывает этот слышимый шум, которого мы хотим избежать. Когда мы получаем детонацию (детонацию) в двигателе, на самом деле происходит то, что воздух и топливо внутри камеры сгорания нагреваются и сжимаются настолько, что достигают так называемой «температуры и давления самовоспламенения».Когда воздушно-топливная смесь достигает этой температуры и давления самовоспламенения, сгорание происходит самопроизвольно без необходимости наличия искры для инициирования сгорания (в некоторой степени аналогично работе дизельного двигателя).

Проблема с этим в бензиновом двигателе заключается в том, что все топливо и воздух в камере сгорания воспламеняются одновременно, высвобождая всю энергию, запасенную в топливе, за очень короткий период времени. Эффект немного похож на удар молотком по верхней части поршня — за короткий промежуток времени выделяется много энергии.

Давайте сравним эту детонацию с нормальным горением, когда свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь. Фронт пламени распространяется с относительно постоянной скоростью от точки воспламенения (свечи зажигания) к стенке цилиндра, в конечном итоге заполняя камеру сгорания и толкая поршень обратно в канал.

Интересно, что проблема не в количестве энергии, выделяемой во время детонации, в конце концов, вы сжигаете такое же количество воздуха / топлива при нормальном сгорании, как и при детонации, — проблема в скорости, с которой эта энергия высвобождается. .Это буквально похоже на удар по поршню взрывным молотком, поэтому в результате детонации двигателя вы получаете такие повреждения, как раздавливание подшипников, сломанные кольцевые зазоры и отверстия в поршнях.

Что вызывает детонацию?

Теперь, когда мы точно понимаем, что такое детонация, давайте посмотрим, что ее вызывает, и, что более важно, как предотвратить ее появление. Поскольку детонация — это неконтролируемое горение, которое происходит, когда воздух и топливо в камере сгорания достигают температуры и давления самовоспламенения, очевидно, что на самом деле есть две основные причины детонации — температура и давление.

Некоторые из аргументов, которые люди используют вокруг названия детонации (стук, гудение, детонация, предварительная детонация, дребезжание и т. Д.), Сводятся к тому, что на самом деле существуют две основные причины детонации (и предотвращение детонации). Детонация может быть вызвана либо температурой, либо давлением (хотя на самом деле это комбинация обоих). Когда мы калибруем двигатель, у нас есть два рычага, которые нужно тянуть, которые помогают контролировать температуру и давление в камере сгорания, эти рычаги — топливо и зажигание.

Контроль температуры с топливом

При калибровке (настройке) двигателя мы используем топливо для регулирования температуры камеры сгорания, более богатая смесь охлаждает камеру сгорания, более бедная смесь нагревает камеру сгорания.

Думайте об этом как о выпечке торта. Когда вы закончите выпечку, вы открываете духовку и вытаскиваете торт, чтобы остыть, воздух внутри составляет 180 градусов по Цельсию, поэтому и торт, и стальная форма для выпечки имеют 180 градусов, но при этом ваши руки находятся на 180 градусов. не сжечь тебя.Однако металлическая форма для торта наверняка обожжет руки, как и сам торт через пару секунд.

Причина в том, что три разных материала (в данном случае воздух в духовке, пирог и стальная форма для выпечки) по-разному проводят тепло. В этом случае воздух является относительно плохим проводником тепла, поэтому он не обжигает вас, олово очень хорошо проводит тепло и, следовательно, обжигает кожу ваших рук, а торт находится где-то посередине.

В нашей камере сгорания примерно так.Мы помещаем внутрь и воздух, и топливо, но, как мы знаем из нашего примера приготовления торта, воздух вообще не очень хорошо проводит тепло. С другой стороны, топливо намного лучше проводит тепло, поэтому чем больше топлива мы вкладываем, тем больше тепла мы можем отводить из камеры сгорания за каждый цикл двигателя при открытии выпускного клапана.

Это предотвращает чрезмерный нагрев и плавление поршня (и клапанов, головки, стенки цилиндра, свечи зажигания и всего остального, что контактирует с внутренней частью камеры сгорания).Поршни, как правило, являются первой точкой отказа, поскольку алюминий имеет более низкую температуру плавления, чем эти стальные клапаны или стальная гильза / блок.

Это звучит немного нелогично для начала — означает ли больше топлива более холодные двигатели? Короткий ответ — да, и спросите любого гонщика, что происходит, когда вы слишком сильно наклоняете двигатель, он скажет вам, что вы начинаете плавить.

Контроль давления с синхронизацией зажигания

Детонация из-за превышения угла опережения зажигания происходит, когда искра зажигается слишком рано (слишком большое опережение), что приводит к тому, что фронт пламени начинает распространяться от свечи зажигания наружу, как обычно, но поскольку искра была начата слишком рано, давление в цилиндре (от сжатия ) строится со скоростью, превышающей скорость распространения пламени.Теперь у вас есть две силы, создающие давление в камере: поршень, движущийся вверх по каналу во время такта сжатия, и дополнительное давление, создаваемое происходящим событием сгорания.

Это повышение давления достигает точки, когда несгоревшие в данный момент воздух и топливо в камере сгорания достигают температуры и давления самовоспламенения. При достижении этого уровня температуры и давления оставшийся воздух и топливо мгновенно сгорают, вызывая детонацию.

Слышимый шум, производимый детонацией, вызван ударной волной энергии, выделяющейся в камере сгорания в течение очень небольшого периода времени. Обычно двигатель, поврежденный из-за превышения угла опережения зажигания, страдает от раздавленных подшипников, сломанных кольцевых зазоров, трещин в поршнях или изогнутых шатунов.

Обнаружение детонации

Независимо от причины взрыва, когда он возникает, мы хотим остановить его и предотвратить его повторение. В идеале мы хотим, чтобы этот процесс выполнялся автоматически через ЭБУ. В ЭБУ Elite 1500 и Elite 2500 встроены функции обнаружения и контроля детонации для решения этих задач.

Первое, что должен сделать блок управления двигателем, — это определить, что двигатель действительно стучит. Это делается с помощью датчика детонации — датчик детонации имеет пьезоэлектрический кристалл, который работает в основном как микрофон. Он определяет вибрацию в двигателе и передает этот сигнал в ЭБУ. Как только этот сигнал поступает в ЭБУ, ЭБУ должен определить, что такое детонация, а что является нормальным шумом двигателя.

Чтобы наиболее точно определить детонацию в вашем двигателе с помощью Elite ECU, мы стараемся сосредоточиться на конкретной частоте шума, который производит детонация, это помогает устранить фоновый шум.Поскольку детонация вызывает вибрацию (шум) на определенной частоте в вашем двигателе, точно так же, как скажем, G в музыке — это шум определенной частоты, а F — шум другой частоты, разные двигатели имеют разные частоты детонации.

Настройка частоты детонации на вкладке обнаружения детонации в программном обеспечении ESP сообщает ЭБУ «вам нужно прислушиваться к этой частоте шума, потому что это стук», или, следуя аналогии с музыкой, ЭБУ отделяет G от E и все другие ноты, которые группа может играть одновременно.

Тогда большой вопрос заключается в том, как нам определить, что это за точная частота для нашего двигателя? Есть несколько способов ответить на этот вопрос.

Мы можем использовать онлайн-формулу, которая обычно помогает нам приблизиться. Обычно они выглядят примерно так: Частота детонации =

0 / (π × 0,5 × диаметр отверстия цилиндра), что примерно соответствует частоте детонации = 573000 / (диаметр отверстия).

В качестве альтернативы мы можем использовать функцию спектрограммы в ЭБУ (см. Выше). Использование этой функции означает, что вам нужно будет заставить двигатель стучать, чтобы считывать частоту, с которой он происходит.

Спектрограмма используется для визуализации интенсивности сигнала детонации в широком диапазоне частот, что позволяет тюнеру выбрать частоту для использования для обнаружения детонации. Лучшая частота для использования — это частота, при которой сигнал слабый или отсутствует, когда двигатель не стучит, и когда детонация происходит, интенсивность на этой частоте очевидна и довольно велика. Это значительно упростит обнаружение истинного удара.

Управляющий детонатор

С обнаружением детонации все настроено, ЭБУ находится на полпути к отслеживанию и предотвращению повреждения двигателя из-за детонации.В движке всегда есть фоновый шум, который мы хотим отфильтровать. Этот фоновый шум будет изменяться в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки двигателя, и задача «карты пороговых значений детонации» — отфильтровать его.

Карта порога детонации устанавливает уровень фонового шума, который ЭБУ будет игнорировать. Самый простой способ настроить это — запустить и запустить двигатель в условиях, когда вы знаете, что двигатель не стучит, и следить за «сигналом датчика детонации». Карта порога детонации должна быть на 3 или 4 дБ выше, чем фоновый шум во всех точках нагрузки и оборотов.Легкий способ проверить это — настроить полосу прокрутки, которая показывает порог детонации (это значение, которое вы указали на карте) и уровень датчика детонации (это необработанный сигнал, исходящий от датчика детонации), и запустить двигатель.

Порог детонации должен соответствовать примерно уровню датчика детонации. Если разница превышает 5 дБ, отрегулируйте карту немного ближе к фактическому уровню сигнала. Если фоновый шум (сигнал датчика детонации) выше порога детонации, вы получите ложное срабатывание контроля детонации, и ваш двигатель будет работать очень плохо, поскольку ЭБУ будет постоянно применять контроль детонации без необходимости.

В случае обнаружения детонации ЭБУ будет делать две вещи; примените мгновенное кратковременное замедление по времени, и будет заполнена таблица долгосрочной коррекции (когда включено долгосрочное регулирование детонации). Насколько мгновенно замедляется отсчет времени, программируется в настройке «Кратковременное замедление».

Важно замедлить синхронизацию настолько, чтобы остановить распространение детонации. 5 градусов — хорошая отправная точка. Очевидно, что синхронизация не остается запаздыванием навсегда, «кратковременная скорость затухания замедления» — это скорость, с которой угол опережения зажигания возвращается в двигатель обратно к нормальному уровню (т.е.е. обратно к любому значению времени, запрошенному в базовой карте зажигания), измеряемого в градусах на цикл двигателя.

Для предотвращения двойного срабатывания детонационного контроля необходимо установить время гистерезиса. Время гистерезиса (или время отключения) — это время, в течение которого ЭБУ ожидает после регистрации события детонации, прежде чем прослушивать дальнейшие события детонации.

Настройка долгосрочного обучения зажиганию

Когда функция долгосрочной коррекции зажигания включается каждый раз, когда ЭБУ регистрирует детонацию двигателя, к «карте долгосрочной коррекции зажигания» добавляется небольшая коррекция зажигания.Фактическая степень, в которой карта долгосрочного триммирования удаляет синхронизацию при каждом обнаружении детонации, устанавливается на странице настройки контроля детонации. Обычно хорошей отправной точкой является 0,5 градуса.

Если вы используете несколько датчиков детонации на разных берегах двигателя (например, в приложениях V6 или V8), тогда существуют индивидуальные карты долгосрочной коррекции детонации для каждого ряда двигателя. ЭБУ знает, какие цилиндры на каком ряду находятся на главной странице настройки.

Со временем карта долгосрочной коррекции зажигания будет заполняться в зависимости от того, когда и где детонация обнаружена в двигателе. В конечном итоге настройка дойдет до того, что двигатель больше не взрывается ни при каких условиях. В этот момент можно применить любую «изученную» настройку зажигания из долгосрочных карт зажигания непосредственно к базовой карте зажигания, просто зайдя в функцию контроля детонации на главной странице настроек и нажав «Применить к базовой таблице» на вкладке долгосрочной обрезки.

Стержень стучит в конец вашего двигателя, как вы его знаете? : Quality Coaches, Inc.

27 августа 2018 Опубликовано Шэрон Морган

Когда владельцы транспортных средств испытывают определенные проблемы с двигателем, они часто предполагают, что срок их службы подошел к концу.Они считают, что ремонт будет слишком дорогим, чтобы того стоить. Они продают или бросают машину, чтобы избавиться от машины, которая больше не может обеспечивать надежное обслуживание. Они могут даже не потрудиться отнести его в автомастерскую в Миннеаполисе, штат Миннесота, прежде чем принять решение.

Это часто ошибка. На самом деле существует множество потенциальных причин детонации двигателя. Без надлежащего осмотра обученным механиком невозможно точно узнать, что происходит с вашим автомобилем. Чтобы помочь владельцам транспортных средств лучше понять эту ситуацию, ваша автомастерская в Миннеаполисе, Миннесота, предлагает следующие часто задаваемые вопросы.

Что такое стук штанги?

Стук штанги — это глубокий постукивающий звук, исходящий от двигателя. Это вызвано износом или повреждением. Когда шатуны транспортного средства внутри подшипников имеют чрезмерный зазор, это влияет на движение. Когда поршень меняет направление, металл ударяется по металлу и издает стук. Этот «стук штанги» увеличивается с увеличением скорости и нагрузки.

Что вызывает стук штанги?

Удары по штоку обычно вызваны износом или повреждением подшипников. Однако детонация двигателя также может быть вызвана несколькими механическими проблемами. К ним относятся:

• Неисправные подшипники главного коленчатого вала
• Ослабленный или сломанный натяжитель ремня газораспределительного механизма
• Неисправный компрессор кондиционера
• Сломанный или треснувший маховик или гибкая пластина
• Изношенный подшипник водяного насоса
• Изношенные подшипники ротора генератора

Что что делать, если я слышу стук удочки?

Поскольку звуки, вызываемые каждой из этих проблем, могут быть очень похожими, важно, чтобы ваш автомобиль проверил квалифицированный специалист.Было бы неразумно предполагать, что шум является стуком штанги. В вашем автомобиле может остаться еще много жизни, и отказ от него из-за детонации в двигателе может стать дорогостоящей ошибкой.

С другой стороны, нельзя игнорировать детонацию в двигателе. Часто это признак серьезной проблемы (или проблемы, которая может стать серьезной, если ее игнорировать). Если вы слышите стук двигателя, немедленно обратитесь к квалифицированному механику для проверки вашего автомобиля.

Вместо того, чтобы игнорировать проблему или предполагать, что срок службы вашего автомобиля подошел к концу, проконсультируйтесь с автомастерской в ​​Миннеаполисе, Миннесота.Опытный механик может использовать один или несколько методов, чтобы проверить ваш автомобиль и определить причину детонации. Варианты включают использование таймерной лампы и испытательной лампы низкого напряжения. Как только техник обнаружит причину шума, он или она может порекомендовать лучший способ действий для ремонта или замены.

Кому я могу доверить квалифицированный ремонт?

Если вы слышите необъяснимые звуки, исходящие от вашего автомобиля, не стесняйтесь обращаться в местную автомастерскую в Миннеаполисе, Миннесота.Профессиональные специалисты компании Quality Coaches, Inc. полностью оснащены всем необходимым для ремонта вашего двигателя. Свяжитесь с нами сегодня, если у вас возникнут какие-либо вопросы или назначьте время следующего экспертного обслуживания. Мы надеемся на сотрудничество с вами, чтобы продлить срок службы вашего автомобиля.

Категория: Авторемонтная мастерская

Этот пост написала Шэрон Морган

Двигатель

— Как я могу быть уверен, что удар по штоку на самом деле является ударом по штоку?

Когда вы запускаете двигатель и слышите звук, становится ли он лучше после прогрева автомобиля?

Стук штанги будет только хуже (громче) по мере того, как двигатель нагревается.Он не уйдет, когда двигатель станет теплее. Если да, то это, вероятно, что-то вроде утечки выхлопных газов, которая закрывается при нагревании коллектора двигателя. Может быть и обратное, когда шум возникает после того, как он нагревается, но обычно, когда это происходит так, довольно очевидно, где происходит утечка выхлопных газов из-за чрезмерного накопления сажи (черная маркировка) на утечке на выпускной коллектор.

Уровень шума не изменился с течением времени?

Стук удочки со временем будет только усиливаться.Если шум является легким постукиванием, который остался прежним, это может быть шум подъемника / толкателя / кулачка.

Если есть манометр, давление повысилось, когда вы впервые услышали шум, а затем стало намного ниже, чем должно быть?

Причиной детонации штока обычно является подшипник вращающегося штока (также может быть просто износ подшипника с течением времени, но гораздо реже). Если подшипник вращается внутри своего гнезда на большом конце шатуна, давление масла сначала повышается из-за меньшего потока масла, чем обычно.Затем, поскольку подшипник быстро изнашивается, поток масла будет намного больше из-за гораздо большего зазора и легкого пути для масла. Давление, повышающееся вначале, может не всегда оставаться , но вы увидите большую потерю давления масла за короткий период времени. Сколько? Это зависит от двигателя и размера повреждений.

Чем вы занимались в момент возникновения шума?

Обычно закрученный подшипник случается из-за того, что либо вы проделали какую-то глупость со старым двигателем (увеличили обороты двигателя на 200 км до красной черты), либо вы запустили его без масла. Они могут самопроизвольно раскрутить подшипник, но это не очень распространено.

Детонация штанги очень редко встречается в двигателях с малым пробегом. Также учитывайте историю технического обслуживания двигателя. Если масло меняли каждые 3 км / км с новым фильтром, вероятность того, что это произойдет, будет намного меньше. Новые двигатели рассчитаны на длительный срок службы, и обычно так и есть.

Хотя это обычные вещи, которые следует учитывать при ударе штанги, есть только один верный способ сказать наверняка — это сломать двигатель.Если вы достаточно долго управляете двигателем с вращающимся подшипником, вы можете ожидать, что рано или поздно вы нанесете катастрофический ущерб двигателю из-за того, что стержень будет брошен через боковую часть блока, и в этот момент вас ждет гораздо худшее, чем перестроить, но заменить (плюс, придется убирать огромный беспорядок). Скорее всего, если вы считаете, что это будет ремонт, вам, вероятно, следует просто поискать приличный подержанный двигатель, чтобы заменить его. Стоимость в конечном итоге будет намного дешевле. Перед покупкой вам необходимо знать историю обслуживания двигателя, но на этом этапе он, вероятно, прослужит дольше, чем автомобиль.

Тук, Тук, Пинг? — Изготовление BOE

Когда дело доходит до настройки и обслуживания двигателей, предотвращение детонации является критически важным компонентом долговечности двигателя. Это особенно актуально, когда крутящий момент и частота вращения находятся в старших регистрах диапазона мощности.

Детонация двигателя передает резкую гармонику по всему двигателю. Когда детонация достаточно сильна, эта гармоника будет звучать как «шарики в кофейной банке» или звенеть для человеческого уха.Однако детонация также может быть очень разрушительной задолго до того, как человеческое ухо сможет уловить шум. Современная EMS (система управления двигателем) имеет возможность «прослушивать» эти гармоники с помощью датчика детонации. Датчик детонации — это, по сути, микрофон, который прикручен к блоку двигателя. EMS контролирует этот датчик на предмет скачков частоты, поскольку частота детонации обычно составляет около 6000 Гц и выше. В зависимости от стратегии управления в EMS, EMS будет замедлять синхронизацию зажигания, основываясь на возникновении того, что, по его мнению, является детонацией.Несмотря на стратегии управления, позволяющие отслеживать детонацию и регулировать искру, многие ЭБУ не реагируют достаточно быстро или замедляют синхронизацию, чтобы предотвратить повреждение двигателя. Это особенно верно в случае применения принудительной индукции, когда детонация намного более разрушительна, чем в двигателе NA. По этой причине важно, чтобы мелодия не вызывала детонацию, чтобы вы не полагались на стратегию контроля детонации, которая удерживает ваш двигатель вместе.

Чтобы лучше проиллюстрировать, как выглядят детонационные гармоники, мы использовали наш дино.У нашего собственного динамометрического стенда есть собственный датчик детонации и возможность отслеживать и записывать гармоники двигателя, а также возможность изменять нагрузку на двигатель при измерении крутящего момента (и мощности), скорости двигателя, скорости вращения колес и соотношения воздух-топливо ( AFR). В отличие от многих инерционных динамометрических стендов (таких как Dynojet), динамометрический стенд, выдерживающий нагрузку, подобный нашему, позволяет нам изменять нагрузку и удерживать нагрузку на двигателе. Это, наряду с дополнительными сенсорными входами, такими как датчик детонации и AFR, позволяет нам более уверенно разрабатывать мелодии для двигателей, которые выдержат пытки как дороги, так и трека.

На динамометрическом графике ниже показана мощность на верхнем графике, AFR на втором и гармоники двигателя на третьем графике. Мы обвели область, где происходит детонация (в данном случае обозначенная как «стук»). Пики на графике гармоник взвешены до 6500 Гц. 2ZZ-GE детонация, кажется, лучше всего отслеживается при взвешивании около 6500-7000 Гц. Эти всплески — очень четкие сигналы о том, что происходит детонация.

Настройка была изменена во время тяги, чтобы проиллюстрировать гармоники двигателя, когда в мелодию вводится чрезмерная синхронизация.Слишком большой угол опережения зажигания приводит к детонации. В одном случае работа была остановлена, чтобы сберечь двигатель. Обратите внимание, что мы намеренно создали эти оттяжки, чтобы проиллюстрировать суть дела, и обычно оттягивание «зеленой линии», показывающее стук, также прекращалось бы раньше. Нередко можно увидеть световой сигнал при смене кулачка в некоторых автомобилях. Вы можете видеть, что на этой машине происходило около 4000 оборотов в минуту, когда она была прохладнее (более ранние тяги, синие и черные тяги).

Детонация — один из наиболее неправильно понимаемых терминов при настройке двигателя.По-настоящему умный человек, один из создателей двигателя Northstar, Аллен Клайн, написал фантастическое резюме о детонации. Вы найдете это резюме ниже. Пожалуйста, уделите несколько минут, чтобы прочитать его статью, приведенную ниже…

Основы двигателя: детонация и предварительное зажигание

Автор Аллен В. Клайн

Перепечатано из 54 номера CONTACT! Журнал, январь 2000 г.

Все двигатели с высокой выходной мощностью склонны к разрушению в результате избыточного наддува, пропуска топлива, неправильной настройки и недостаточного охлаждения.Сообщество разработчиков двигателей приближается к пределам выходной мощности. Поскольку они часто узнают, что процессы сгорания в камере цилиндров могут быстро привести к отказу двигателя. В этой статье определяются два типа отказов двигателя, детонация и преждевременное зажигание, которые по своей природе настолько коварны для пользователей, насколько их трудно распознать и обнаружить. Это обсуждение предназначено только для ознакомления с этими процессами горения, поскольку этому предмету посвящены целые книги.

Сначала рассмотрим нормальное горение.Это сжигание заряда топливовоздушной смеси в камере сгорания. Он должен гореть равномерно по камере, исходить от свечи зажигания и распространяться по камере в трехмерном пространстве. Подобно гальке в стеклянном гладком пруду с расширяющейся рябью, фронт пламени должен развиваться упорядоченно. Ожог движется по всей камере и гаснет (охлаждается), касаясь стенок и днища поршня. Горение должно быть полным без остатка топливно-воздушной смеси.Учтите, что смесь не «взрывается», а горит упорядоченно.

Есть еще один фактор, который инженеры ищут для количественной оценки горения. Это называется «место пикового давления (LPP)». Он измеряется датчиком давления в цилиндре. В идеале LPP ​​должна возникать под углом 14 градусов после верхней мертвой точки. В зависимости от конструкции камеры и скорости горения, если инициировать искру в оптимальное время (например, 20 градусов до ВМТ), горение будет проходить через камеру и достигнет LPP или пикового давления при 14 градусах после верхней мертвой точки.LPP — это механический фактор, так же как двигатель — механическое устройство. Поршень может только так быстро подниматься и опускаться. Если вы достигнете максимума давления слишком рано или слишком поздно в цикле, у вас не будет оптимальной работы. Следовательно, для любого двигателя LPP всегда составляет 14 градусов по ВМТ.

Я представляю LPP сейчас, чтобы проиллюстрировать идею о том, что существует характерное нарастание давления (сжатие и сгорание) и распад (движение поршня вниз и открытие выпускного клапана) во время процесса сгорания, который можно считать «нормальным», если он плавный, контролируемый и его пик приходится на 14 градусов ВМТ.

Наше расширенное определение нормального горения теперь гласит, что заряд / горение инициируется свечой зажигания, хорошее равномерное горение проходит по камере, горение завершено и пиковое давление возникает при 14 ATDC.

Существует путаница и множество вопросов относительно детонации и предварительного воспламенения. Иногда можно услышать ошибочные термины, например, «предварительная детонация». Детонация — одно из явлений ненормального горения. Прерывание зажигания — еще одно явление, которое является ненормальным сгоранием. Эти два явления, о которых мы будем говорить, в некоторой степени связаны, но представляют собой два совершенно разных явления, которые могут вызывать совершенно разные режимы отказа.

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Детонация: Детонация — это самовозгорание конечного газа (оставшейся топливно-воздушной смеси) в камере. Это всегда происходит после того, как свеча зажигания инициирует нормальное горение. За первоначальным возгоранием свечи зажигания следует нормальное горение. По какой-то причине, вероятно, из-за тепла и давления, остаточный газ в камере самопроизвольно воспламеняется. Ключевым моментом здесь является то, что детонация происходит после того, как вы инициировали нормальное горение с помощью свечи зажигания.

Предварительное зажигание: Предварительное зажигание определяется как воспламенение смеси перед зажиганием свечи зажигания. Каждый раз, когда что-то вызывает воспламенение смеси в камере до срабатывания свечи зажигания, это классифицируется как преждевременное зажигание. Это два совершенно разных и ненормальных явления.

ДЕТОНАЦИЯ

Несгоревший конечный газ под возрастающим давлением и высокой температурой (в результате нормального прогрессивного процесса горения и горячих металлов в камере сгорания) самовоспламеняется, воспламеняясь исключительно за счет высокой температуры и давления.Остающемуся топливу в конечном газе просто не хватает октанового числа, достаточного для того, чтобы выдерживать такую ​​комбинацию тепла и давления.

Детонация вызывает очень сильный и очень резкий скачок давления в камере сгорания, но он длится очень быстро. Если вы посмотрите на график давления процесса в камере сгорания, вы увидите нормальное горение как нормальное повышение давления, а затем внезапно вы увидите очень резкий всплеск, когда произошла детонация. Этот всплеск всегда возникает после возгорания свечи зажигания.Резкий скачок давления создает силу в камере сгорания. Это заставляет структуру двигателя звенеть или резонировать, как если бы по нему ударили молотком. Резонанс, характерный для детонации горения, возникает на частоте около 6400 Гц. Таким образом, звук, который вы слышите, на самом деле является структурой двигателя, реагирующего на скачки давления. Этот шум детонации обычно называют искровым детонацией. Этот шум незначительно меняется между железом и алюминием. Этот шум или вибрация улавливает датчик детонации.Датчики детонации настроены на 6400 герц, и они улавливают этот искровой удар. Между прочим, стук или свистящий звук не является результатом «встречи двух фронтов пламени», как часто говорят. Хотя это столкновение действительно вызывает скачок давления, ощущаемый вами шум возникает из-за вибрации конструкции двигателя, реагирующей на скачок давления.

Следует понимать, что детонация не обязательно является разрушительной. Многие двигатели работают при небольшом уровне детонации, даже при умеренном уровне детонации. Некоторые двигатели могут выдерживать очень длительные периоды сильной детонации без каких-либо повреждений.Если вы управляли автомобилем, у которого много искры на автостраде, вы услышите, как он звенит. Так он может пробежать тысячи и тысячи миль. Детонация не обязательно разрушительна. Это не оптимальная ситуация, но и не гарантированный мгновенный отказ. Чем выше удельная мощность (л.с. / дюйм3) двигателя, тем выше чувствительность к детонации. Двигатель с мощностью 0,5 л.с. / дюйм3 или менее может выдерживать умеренные уровни детонации без каких-либо повреждений; но двигатель, производящий 1.5 HP / дюйм3, если он взорвется, он, вероятно, будет поврежден довольно быстро, я имею в виду в течение нескольких минут.

Детонация вызывает три типа отказов:

1. Механическое повреждение (разорванное кольцо приземляется)

2. Истирание (точечная коррозия днища поршня)

3. Перегрев (потертости на юбках поршней из-за избыточного тепловложения или высоких температур охлаждающей жидкости
)

Ударный характер шипа может привести к переломам; это может привести к поломке электродов свечи зажигания, фарфора вокруг свечи, вызвать чистый разрыв контактной площадки кольца и фактически вызвать разрушение впускных или выпускных клапанов.Контактная площадка поршневого кольца, верхняя или вторая, в зависимости от конструкции поршня, подвержена поломкам типа разрушения. Если бы я посмотрел на поршень со вторым сломанным кольцом, я сразу заподозрил бы взрыв.

Другая вещь, которую может вызвать детонация, — это появление пескоструйной обработки верхней части поршня. Поршень около периметра обычно будет иметь такой вид, если произойдет детонация. На микроскопической основе это швейцарско-дрянной вид. Детонация, механический удар, на самом деле механически разрушает или истощает материал поршня.Обычно вы можете ожидать увидеть этот отшлифованный вид в части камеры, наиболее удаленной от свечи зажигания, потому что, если вы думаете об этом, вы зажжете фронт пламени на свече, он пройдет через камеру, прежде чем дойдет до свечи. самые дальние уголки камеры, где самопроизвольно сгорает газ. Вот где вы увидите последствия взрыва; вы можете увидеть это в самой горячей части камеры в некоторых двигателях, возможно, у выпускных клапанов. В этом случае конечный газ нагревается до детонации за счет остаточного тепла в клапане.

В четырехклапанном двигателе с камерой с односкатной крышей и свечой зажигания в центре камера имеет довольно равномерное расстояние вокруг свечи зажигания. Но все же можно увидеть детонацию выпускных клапанов, потому что эта область обычно является самой горячей частью камеры. Конечный газ будет самым горячим там, где произойдет повреждение, если таковое имеется.

Поскольку этот скачок давления очень серьезен и длится очень быстро, он может фактически сотрясать пограничный слой газа, окружающий поршень. Температура горения превышает 1800 градусов. Если подвергнуть алюминиевый поршень этой температуре, он просто расплавится. Причина, по которой он не плавится, заключается в тепловой инерции и в том, что рядом с верхней частью поршня имеется пограничный слой толщиной в несколько молекул. Этот тонкий слой изолирует пламя и заставляет его гаснуть, когда пламя приближается к этому относительно холодному материалу. Эта комбинация действий обычно защищает поршень и камеру от поглощения такого большого количества тепла. Однако в экстремальных условиях ударная волна от детонационного всплеска может вызвать разрушение этого пограничного слоя, что затем позволяет переносить большую часть тепла на эти поверхности.

Двигатели, которые взрываются, имеют тенденцию к перегреву, потому что пограничный слой газа прерывается на головке блока цилиндров, и тепло передается из камеры сгорания в головку блока цилиндров и охлаждающую жидкость. Так он начинает перегреваться. Чем больше он перегревается, чем горячее двигатель, тем горячее конечный газ, тем сильнее он хочет взорваться, тем сильнее он хочет перегреться. Это эффект снежного кома. Вот почему перегревающийся двигатель хочет взорваться, и вот почему детонация двигателя имеет тенденцию вызывать перегрев.

Часто вы будете видеть поршень, имеющий потертости в «четырех углах». Если вы посмотрите на нижнюю часть поршня, вы увидите бобышку поршневого пальца. Если вы посмотрите на каждую втулку штифта, то увидите, что это прочный алюминий без гибкости. Он расширяется прямо в стенку цилиндра. Однако юбка поршня относительно гибкая. Если он станет горячим, он может отклониться. Головка поршня на самом деле специально немного меньше в диаметре, чтобы не касаться стенок цилиндра. Таким образом, если поршень поглощает много тепла, например, из-за детонации, поршень расширяется и вдавливает конструкцию поршня в стенку цилиндра, вызывая задиры в четырех местах непосредственно по каждой выступающей части.Это еще один мертвый признак взрыва. Часто ущерб от детонации ограничивается только этим.

Некоторые двигатели, такие как двухтактные двигатели с жидкостным охлаждением, используемые в снегоходах, гидроциклах и мотоциклах, имеют очень распространенный режим отказа из-за детонации. Обычно происходит то, что при детонации поршень чрезмерно расширяется, задирается в отверстии вдоль этих четырех точек и вытирает материал в кольцевые канавки. Кольца заедают так, что не могут прилегать к стенкам цилиндра. Компрессия двигателя теряется, и двигатель либо перестает работать, либо вы начинаете проскакивать мимо колец.Это поджигает область. Затем двигатель глохнет.

В магазине кто-то смотрит на результат расплавления и говорит: «Повреждение перед воспламенением». Нет, это повреждение от детонации. Детонация вызвала задиры поршня, что привело к потере сжатия и утечке горячего газа через кольца, вызвавшие плавление. Опять же, детонация является источником путаницы, и иногда очень сложно определить, что произошло, но с точки зрения ущерба, нанесенного детонацией, это еще один типичный признак.

Хотя некоторые из этих примеров могут показаться довольно утомительными, я упоминаю их, потому что «потертый поршень» часто объясняется другими факторами и детонацией, поскольку проблема игнорируется.Изношенный поршень может быть признаком гораздо более серьезной проблемы, которая может проявиться в следующий раз с более серьезными последствиями.

Точно так же, двигатель, работающий на полностью открытой дроссельной заслонке, может быть счастлив благодаря большому соотношению воздух / топливо WOT. При обратном дросселировании с частичным дросселированием смесь может стать беднее, и теперь может произойти детонация. Бинго, поршень перегревается и изнашивается, двигатель выходит из строя, но вскрытие не учитывает детонацию, потому что отказ произошел не на WOT.

Я хочу подчеркнуть тот факт, что всплеск давления детонации очень короткий и возникает после нормального сгорания свечи зажигания. В большинстве случаев это будет хорошо после ATDC, когда поршень движется вниз. У вас все равно высокое давление в камере с ожогом. Давление толкает поршень, как и положено, и на него накладывается кратковременный всплеск, от которого двигатель звенит.

ПРИЧИНЫ

На детонацию влияют конструкция камеры (форма, размер, геометрия, расположение пробки), степень сжатия, синхронизация двигателя, температура смеси, давление в цилиндре и октановое число топлива. Слишком сильное опережение искры приводит к слишком быстрому воспламенению пламени, так что давление слишком сильно увеличивается, и конечный газ самовоспламеняется.Снижение момента зажигания остановит детонацию. В октановом числе топлива нет ничего волшебного. Октан — это способность противостоять детонации. Он определяется эмпирическим путем в специальном двигателе, работающем на испытаниях, где вы запускаете топливо, определяете степень сжатия, при которой оно взрывается, и сравниваете это со стандартным топливом. Это октановое число топлива. Топливо может иметь множество присадок или иметь более высокое октановое число. Например, спирт в качестве топлива имеет гораздо лучшее октановое число только потому, что он значительно охлаждает смесь из-за использования дополнительного количества жидкости.Если полученное вами топливо имеет более низкое октановое число, чем требуется степенью сжатия двигателя, может произойти детонация с опережением искры и стать причиной неисправностей, описанных выше.

Серийные двигатели оптимизированы для того типа или сорта топлива, которое рынок желает или предлагает. Разработчики двигателей используют термин MBT (минимальная искра для наилучшего крутящего момента) для обозначения эффективности и максимальной мощности; желательно постоянно работать на ОБТ. Например, давайте выберем конкретную рабочую точку двигателя, 4000 об / мин, WOT, 98 кПа MAP.В этой рабочей точке с двигателем на динамометре и с использованием недетонационного топлива мы регулируем опережение зажигания. Будет момент, когда сила будет наибольшей. Меньше искры, чем это, мощность падает, больше искры, чем это, вы не получаете никакой дополнительной мощности.

Наш двигатель изначально был разработан для топлива премиум-класса и был откалиброван на 20 градусов опережения зажигания. Предположим, мы залили в двигатель обычное топливо, и он искрился при 20 градусах? Мы уменьшаем время до 10 градусов, чтобы детонация прекратилась.Он больше не взрывается, но с 10-градусной задержкой искры двигатель больше не оптимизирован. Теперь двигатель теряет около 5-6 процентов крутящего момента. Это недопустимая ситуация. Чтобы оптимизировать двигатель на обычном топливе, разработчики снизят степень сжатия, чтобы увеличить опережение зажигания до MBT. Результатом обычно является потеря крутящего момента всего на 1-2 процента из-за снижения компрессии. Это лучший компромисс. Данные испытаний двигателя определяют, какое сжатие может иметь двигатель и работать с оптимальным опережением зажигания.

Для акцентирования внимания, проектная степень сжатия скорректирована так, чтобы максимизировать эффективность / мощность на доступном топливе. На вторичном рынке часто бывает наоборот. Степень сжатия «выбирается», и конечный пользователь пытается найти достаточно хорошее топливо и / или задерживает искру, чтобы жить с ситуацией… или получает повреждение двигателя из-за детонации.

Еще вы можете увеличить скорость горения камеры сгорания. Вот почему с современными двигателями вы слышите о камерах быстрого горения или камерах быстрого горения.Цель состоит в том, что чем быстрее вы можете заставить камеру гореть, тем она более устойчива к детонации. Это очень простое явление: чем быстрее он горит, тем быстрее завершается горение, тем меньше времени требуется для детонации конечного газа. Если он не может сидеть и впитывать тепло и оказывать на него давление, он не может взорваться.

Если, однако, у вас есть конструкция камеры, которая горит очень медленно, как двигатель середины 60-х годов, вам нужно продвигать искру и зажигать при 38 градусах до ВМТ. Поскольку оптимальные 14 градусов после верхней мертвой точки (LPP) не изменились, камера имеет гораздо больше возможностей для детонации, поскольку на нее воздействуют тепло и давление.Если у нас есть камера быстрого горения с 15-градусным опережением искры, мы значительно сократим окно для возникновения детонации. Это механическое явление. Это одна из целей создания камеры быстрого сгорания, поскольку она устойчива к детонации.

Есть и другие преимущества, потому что чем быстрее горит камера, тем меньше требуется искры. Чем меньше времени приходится на поршни, чтобы противодействовать нарастанию давления, тем эффективнее становится воздушный насос. Потери при перекачке сведены к минимуму.Другими словами, когда поршень движется к верхней мертвой точке, сжатие топливно-воздушной смеси увеличивается. Если вы зажжете огонь на 38 градусов перед верхней мертвой точкой, поршень будет противодействовать этому давлению на 38 градусов. Если вы зажжете искру за 20 градусов до верхней мертвой точки, она будет действовать против нее только на 20. Двигатель станет более эффективным с механической точки зрения.

Есть много причин для использования камер быстрого горения, но одна хорошая вещь в них заключается в том, что они становятся более устойчивыми к детонации.Примером из реальной жизни является двигатель Northstar с 1999 по 2000 год. Двигатель 1999 года имел степень сжатия 10,3: 1. Это был двигатель на топливе премиум-класса. Для 2000 модельного года доработали камеру сгорания, добились более быстрого горения. Мы разработали его для работы на обычном топливе, и нам нужно было только снизить степень сжатия 0,3 до 10: 1, чтобы заставить его работать. Обычно на данном двигателе (если вы не меняли конструкцию камеры сгорания) при переходе с топлива премиум-класса на обычное топливо степень сжатия обычно снижается на один пункт: в нашем примере вы ожидаете, что двигатель Northstar будет иметь 10.Степень сжатия 3: 1, снизилась до 9,3: 1 для нормальной работы. Из-за более быстрой камеры сгорания нам пришлось только упасть до 10: 1. Степень сжатия 10: 1 по-прежнему имеет очень высокую степень сжатия с сопутствующим высоким механическим КПД, и все же мы можем использовать ее с оптимальным опережением зажигания на обычном топливе. Это один из примеров искрового прогресса с точки зрения технологий. Многое из этого было достигнуто за счет вычислительного анализа гидродинамики камеры сгорания для улучшения завихрения и кувырка, а также движения смеси в камере для увеличения скорости горения.

КОНСТРУКЦИЯ КАМЕРЫ

Одной из характерных камер, которые знакомы людям, является Chrysler Hemi. У двигателя была камера, напоминающая половину бейсбольного мяча. Полусферические по характеру и по номенклатуре тоже. Два клапана находились по обе стороны камеры со свечой зажигания на самом верху. Заряд горел вниз по камере. Этот подход неплохо работал с двигателями легковых автомобилей, но у гоночных версий Hemi были проблемы. Поскольку камера была такой большой, а отверстия были такими большими, объем камеры также был большим; Было сложно добиться высокой степени сжатия.Гонщики надели на поршень купол для увеличения степени сжатия. Если довести это решение до крайности и получить степень сжатия 13: 1 или 14: 1, поршни двигателя будут иметь очень высокий купол. Купол поршня почти имитировал форму камеры сгорания головки с поршнем в верхней мертвой точке. Оставшийся объем можно было бы назвать «кожицей апельсина». При воспламенении заряд горел очень медленно, как рябь в пруду, преодолевая расстояние до стенки цилиндра блока. Таким образом, эти двигатели из-за конструкции камеры требовали огромного опережения искры, примерно 40-45 градусов.При таком большом количестве искры детонация была серьезной возможностью, если бы не использовалось высокооктановое топливо. Хемис был очень чувствителен к настройке. Как часто случалось, искру продолжали продвигать вперед, увеличивали мощность, и внезапно двигатель взрывался. Поскольку это были двигатели с большой мощностью, вращающиеся на высоких оборотах, все происходило внезапно.

Гоночные двигатели

Hemi обычно выбивают приземление кольца, уносятся прочь, поджигают поршень и разваливаются. Тогда никто не понимал почему. Теперь мы знаем, что конструкция Hemi — это худший конец спектра для камеры сгорания.Лучше всего использовать красивую компактную камеру; Вот почему так популярны четырехклапанные камеры с односкатной крышей. Чем более плоская камера, чем меньше закрытый объем камеры, тем меньше вам понадобится купола в поршне. Мы можем получить изначально высокие степени сжатия с поршнем с плоским верхом с очень красивым рисунком горения прямо в камере сгорания, с очень короткими расстояниями, с очень хорошим движением смеси — очень эффективной камерой.

Посмотрите на Northstar или большинство двигателей с 4 клапанами — все с плоскими верхними поршнями, очень компактными камерами сгорания, очень узкими углами клапанов и нет необходимости в куполе, препятствующем горению, для повышения степени сжатия до 10: 1 .

ИНДИКАТОРЫ ДЕТОНАЦИИ

Лучшим показателем детонации является свистящий звук, который издают автомобили, особенно старые модели, на малых скоростях и под нагрузкой. В современных автомобилях очень сложно услышать звук в хорошо изолированных роскошных интерьерах. Непоглушенный двигатель, работающий по прямым трубам, или вращение гребного винта могут легко замаскировать характерный звук. Дело в том, что вы честно не знаете, что происходит детонация. В некоторых случаях двигатель может дымить, но не всегда.Сломанные контактные площадки поршневого кольца являются наиболее типичным результатом детонации, но обычно не обнаруживаются. Если двигатель взорвался, визуальные признаки, такие как сломанные фарфоровые детали свечей зажигания или сломанные заземляющие электроды, являются мертвыми подарками и требуют дальнейшего осмотра или разборки двигателя.

Также очень трудно обнаружить детонацию при работающем двигателе в удаленной изолированной испытательной камере. Один метод кажется почти элементарным, но, хотите верьте, хотите нет, он используется в одних из самых дорогих динамометрических ячеек в мире. Мы называем это «оловянным ухом». Вы можете думать об этом как о простом стетоскопе, установленном на блоке двигателя. Мы проводим обычный резиновый шланг от рабочего места оператора рядом с двигателем. Чтобы усилить звуки двигателя, мы просто продеваем конец шланга через дно чашки из пенополистирола и слушаем! Инженеры-испытатели ездовых автомобилей часто используют этот метод на автомобилях разработки, особенно если есть подозрения, что на дороге происходит пограничный взрыв. Попробуйте на своем двигателе; вы будете поражены тем, насколько хорошо вы можете слышать различные шумы двигателя.

Другой метод немного более тонкий, но его можно использовать, если обратить внимание на EGT (температуру выхлопных газов). Детонация фактически вызовет падение EGT. Такое поведение ввело в заблуждение многих людей, потому что они будут наблюдать за EGT и думать, что он находится в достаточно низком диапазоне, чтобы быть безопасным, единственная причина, по которой он низкий, — это детонация двигателя.

Единственный способ узнать, что происходит на самом деле, — это хорошо ознакомиться с показаниями EGT вашего конкретного двигателя, поскольку калибровка и расположение датчиков различаются.Если, например, вы обычно бежите на 1500 градусов при заданных настройках MAP, и вы внезапно видите 1125 после подбора свежей партии топлива, вы должны быть готовы к возможной или начинающейся детонации. Любое отклонение от нормального EGT должно быть поводом для беспокойства. Использование «оловянного уха» на ранней стадии тестирования и очень внимательное наблюдение за EGT, кроме простого прослушивания ухом без каких-либо дополнительных приспособлений, — это единственный способ идентифицировать детонацию. Хорошо то, что большинство двигателей какое-то время проживут с довольно высоким уровнем детонации.Это не мгновенный отказ.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ЗАЖИГАНИЕ

Определение предварительного зажигания — это воспламенение заряда топлива / воздуха перед зажиганием свечи зажигания. Преждевременное возгорание, вызванное каким-либо другим источником воспламенения, таким как перегретый наконечник свечи зажигания, нагар в камере сгорания и, в редких случаях, сгоревший выпускной клапан; все действуют как свеча накаливания, чтобы зажечь заряд.

При анализе предварительного зажигания помните о следующей последовательности. Заряд поступает в камеру сгорания, когда поршень достигает НМТ для всасывания; затем поршень меняет направление и начинает сжимать заряд.Поскольку напряжение искры, необходимое для зажигания, увеличивается пропорционально степени сжатия заряда; почти все может воспламенить правильную топливно-воздушную смесь на НМТ !! BDC или ранее — самое легкое время для зажигания этой смеси. По мере нарастания давления это становится все труднее.

Светящееся пятно где-нибудь в камере является наиболее вероятной точкой для преждевременного воспламенения. Вполне возможно, что если у вас есть что-то светящееся, например, наконечник свечи зажигания или угольный уголь, он может воспламенить заряд, когда поршень находится на очень ранней стадии сжатия.Результат понятен; на протяжении всего такта сжатия или большей его части двигатель пытается сжать горячую массу расширенного газа. Это, очевидно, создает огромную нагрузку на двигатель и сильно нагревает его части. Существенные повреждения происходят очень быстро. Вы не слышите этого, потому что нет быстрого повышения давления. Все это происходит задолго до того, как загорится свеча зажигания.

Помните, свеча зажигания воспламеняет смесь и после этого происходит резкий скачок давления, когда происходит детонация.Вот что вы слышите. При предварительном зажигании зажигание заряда происходит намного раньше зажигания свечи зажигания, в моем примере, очень, очень далеко впереди, когда такт сжатия только начинается. Нет очень быстрого скачка давления, как при детонации. Напротив, это огромное давление, которое присутствует в течение очень длительного времени выдержки, то есть всего такта сжатия. Именно поэтому детали подвергаются такой большой нагрузке. Нет резкого скачка давления, чтобы резонировать блок и голова, чтобы вызвать какой-либо шум.Так что никогда не слышишь, двигатель просто взрывается! Вот почему предварительное зажигание так коварно. Это трудно обнаружить до того, как это произойдет. Когда это происходит, вы узнаете об этом только постфактум. Это приводит к катастрофическому отказу очень быстро, потому что высокая температура и давление очень сильны.

Двигатель может жить, если детонация происходит в течение значительных периодов времени, условно говоря. Нет двигателей, которые проработают какое-либо время, когда произойдет преждевременное зажигание. Когда люди видят приземление сломанного кольца, они ошибочно винят в этом преждевременное зажигание и не обращают внимания на удары от детонации, вызвавшие проблему.Отверстие в середине поршня, особенно расплавленное отверстие в середине поршня, возникает из-за чрезмерного нагрева и давления предварительного зажигания.

Другими признаками преждевременного воспламенения являются расплавленные свечи зажигания, на которых виден разбрызганный, расплавленный, расплавленный фарфор. Часто «предварительно зажженная свеча» плавит заземляющий электрод. То, что осталось, будет выглядеть разбрызганным и расплывчатым. Центральный электрод расплавится и исчезнет, ​​а его фарфор будет расплавлен. Это типичный признак начинающегося преждевременного воспламенения.

Свеча может нагреваться, плавиться и «готовиться» действовать как источник предварительного воспламенения. Свеча может расплавиться без предварительного зажигания. Однако расплавленная свеча может вызвать преждевременное зажигание в следующий раз.

Типичным индикатором предварительного зажигания, конечно же, было бы отверстие в поршне. Это происходит потому, что при попытке сжать уже сгоревшую смесь детали очень быстро поглощают огромное количество тепла. Выживают только те, которые обладают высокой тепловой инерцией, например, головка цилиндра или стенка цилиндра. Поршень из алюминия имеет низкую тепловую инерцию (алюминий очень быстро впитывает тепло). Головка поршня относительно тонкая, она сильно нагревается, не может отводить тепло, на нее воздействуют огромные нагрузки давления, и в результате в середине поршня образуется отверстие, где она наиболее слабая.

Я хочу подчеркнуть, что когда большинство людей думают о предварительном зажигании, они обычно принимают тот факт, что заряд был воспламенен до возгорания свечи зажигания. Однако я считаю, что они ограничивают свое мышление 5-10 градусами, прежде чем загорится свеча зажигания.Вы должны действительно согласиться с тем, что наиболее вероятная точка для возникновения преждевременного зажигания — это 180 градусов до ВМТ, примерно за 160 градусов до того, как свеча зажигания могла бы сработать, потому что это точка (если в камере есть тлеющий тлеющий уголек), когда это наиболее вероятно. чтобы зажечься. Мы говорим о 160-180 градусах сжатия ягодиц, что обычно было бы относительно круто. Поршень выдержит всего несколько оборотов, прежде чем выйдет из строя. Что касается детонации, она может происходить в течение секунд, минут или часов в зависимости от мощности двигателя и нагрузки, прежде чем произойдет какое-либо повреждение.Повреждение перед воспламенением почти мгновенно.

Когда температура днища поршня быстро повышается, он никогда не успевает добраться до юбки, расшириться и вызвать задиры. Он просто плавит центр прямо из поршня. Это самая большая разница между детонацией и преждевременным зажиганием при рассмотрении отказов поршней. Без резкого скачка давления, резонирующего с камерой и блокировкой, вы никогда не услышите преждевременное зажигание. Единственный признак преждевременного воспламенения — это белый дым, выходящий из выхлопной трубы, и двигатель гаснет.

Двигатель не проработает более нескольких секунд с предварительным зажиганием. Единственный способ контролировать преждевременное зажигание — это просто не допускать никаких источников преждевременного зажигания. Свечи зажигания должны быть точно подогнаны под рекомендуемый диапазон нагрева. Гонщики используют холодные свечи зажигания и относительно богатые смеси. На диапазон нагрева свечи зажигания также влияет температура охлаждающей жидкости. Свеча с предельным диапазоном нагрева может вызвать преждевременное зажигание из-за перегрева головки (высокая температура охлаждающей жидкости или недостаточный поток). Кроме того, незакрепленная заглушка не может пропускать достаточное количество тепла через свое гнездо.Свеча с предельным диапазоном нагрева, работающая на обедненной смеси (внезапно?), Может вызвать преждевременное зажигание.

Конструкторы двигателей легковых автомобилей столкнулись с дилеммой. Свечи зажигания должны запускаться из холодного состояния при температуре -40 градусов по Фаренгейту (что требует наличия горячих свечей, устойчивых к засорению), но при этом иметь возможность расширенного режима работы WOT (что требует холодных свечей и максимальной передачи тепла на головку цилиндров).

Вот как в WOT проводится проверка эффективности или «предварительного зажигания» свечей зажигания. Температура наконечника свечи / зазора измеряется с помощью блокирующего диода и небольшой батареи, подающей ток через миллиамперметр на клемму свечи зажигания.Вторичное напряжение не может возвращаться вверх по проводу, потому что этому препятствует большой блокирующий диод.

По мере того, как наконечник свечи зажигания нагревается, он имеет тенденцию ионизировать зазор, и от батареи будет течь небольшой ток, как показывает миллиамперный манометр. Двигатель работает под нагрузкой, и за датчиками внимательно следят. Благодаря опыту технические специалисты узнают, чего ожидать от приборов. Обычно в промежутке свечи зажигания наблюдается очень слабая активность, всего несколько миллиампер тока.В случаях, когда наконечник свечи зажигания / зазор становится достаточно горячим, чтобы действовать как источник зажигания, ток в миллиампер внезапно зашкаливает. В таком случае необходимо мгновенное снижение мощности, чтобы избежать серьезного повреждения двигателя.

Еще в 80-х, работая двигателями, которые производили половину лошадиных сил на кубический дюйм, мы могли искусственно и безопасно вызвать преждевременное зажигание, используя слишком горячую свечу и выдувая смесь. Мы могли определить, насколько близко мы были, наблюдая за приборами, и у нас было достаточно времени (секунд) для отключения питания до того, как произойдет какое-либо повреждение.

Если Northstar развивает более 1 л.с. на кубический дюйм при 6000 об / мин, если иглы отклоняются от номинала, двигатель просто выходит из строя. Это так быстро! Когда вы разбираете двигатель, вы обнаружите явные признаки повреждения. Возможно, это просто расплавленные свечи зажигания. Но в двигателях большой мощности предварительное зажигание происходит так быстро. Времени на реакцию очень мало.

Если холодный запуск и засорение свечей не являются серьезной проблемой, включите очень холодные свечи зажигания. Типичным случаем применения очень холодной свечи является двигатель типа NASCAR.Поскольку основной источник предварительного воспламенения устранен, специалисты по настройке двигателя могут вытянуть смесь (часть) для максимальной экономии топлива и добавить много опережения искры для мощности и даже рискнуть некоторыми уровнями детонации. Эти свечи ужасны для холодного пуска и выбросов вредных веществ, и они могут засориться, пока вы бездельничаете по городу, но для работы на полном газу при 8000 об / мин они работают нормально. Они устраняют переменную, которая может вызвать преждевременное зажигание.

Разработчики двигателей запускают очень холодные свечи зажигания, чтобы избежать риска преждевременного зажигания во время сопоставления двигателя воздух / топливо и опережения искры. Для калибровки серийного двигателя требуется, чтобы у нас были более горячие свечи зажигания для обеспечения возможности холодного пуска и защиты от обрастания. Чтобы избежать преждевременного зажигания, мы компенсируем это тем, что калибровка топлива / воздуха достаточно богата, чтобы свечи зажигания оставались холодными при высоких нагрузках и при высоких температурах, чтобы они не вызывали преждевременное зажигание.

Рассмотрим двигатель Northstar. Если вы сделаете полный газ 0-60, двигатель, вероятно, будет работать до 6000 об / мин при соотношении воздух-топливо 11,5: 1 или 12: 1. Но при длительной нагрузке, примерно за 20 секунд, это соотношение воздух-топливо увеличивается с помощью PCM примерно до 10: 1. Это делается для охлаждения свечей зажигания и головки поршня.Это богатство необходимо, если вы работаете при постоянной нагрузке WOT. Результатом является небольшое снижение мощности и экономии топлива. Чтобы получить максимальное ускорение от двигателя, вы можете фактически разогнать его, но при полной нагрузке он должен вернуться к богатому режиму. Двигатели с более высокой удельной мощностью намного более чувствительны к повреждению перед воспламенением, потому что они вращают больше оборотов в минуту, они выделяют намного больше тепла и сжигают больше топлива. Свечи имеют тенденцию нагреваться при такой высокой удельной мощности, а время реакции на повреждения минимально.

Карбюратор, установленный для дрэг-рейсинга, никогда не будет работать с двигателем NASCAR или серийным автомобилем, потому что он перегреется и вызовет преждевременное зажигание. Но на тормозной полосе в течение 8 или 10 секунд предварительное зажигание никогда не успевает произойти, поэтому драгстерам это может сойти с рук. Различия в настройке для этих двух разных типов двигателей огромны. Вот почему двигатель для дрэг-рейсинга — плохой выбор для авиационного двигателя.

ГЛУБОКАЯ ВОДА

Возникает ситуация, называемая преждевременным зажиганием, вызванным детонацией.Я не хочу звучать здесь как двусмысленность, но это случается. Представьте, что двигатель под большой нагрузкой начинает детонировать. Детонация продолжается долгое время. Свеча нагревается, потому что скачки давления разрушают защитный пограничный слой газа, окружающий электроды. Температура свечи внезапно начинает неестественно повышаться до такой степени, что она превращается в свечу накаливания и вызывает преждевременное зажигание. Когда двигатель выходит из строя, я классифицирую этот результат как «предварительное воспламенение, вызванное детонацией.«Не было бы никакой опасности преждевременного возгорания, если бы не произошло взрыва. Ущерб, связанный как с детонацией, так и с преждевременным возгоранием, будет очевиден.

Обычно это то, что мы видим в двигателях легковых автомобилей. Двигатели, как правило, длительное время работают под воздействием детонации. Фактически, мы действительно проводим множество поршневых испытаний, в которых мы запускаем двигатель на пике крутящего момента, намеренно вызывая умеренный уровень детонации. Исходя из нашей окончательной производственной конструкции, поршень должен пройти эти испытания без каких-либо проблем; поршни должны быть достаточно прочными, чтобы выжить.Однако, если при обстоятельствах из-за перегрева или плохого топлива наконечник свечи зажигания перегревается и вызывает предварительное зажигание, очевидно, что он не выживет. Если мы видим неисправность, это, вероятно, вызванная детонацией ситуация перед воспламенением.

Я призываю любого экспериментатора с осторожностью использовать автомобильные двигатели в других приложениях. В общем, двигатели мощностью 0,5 л.с. / дюйм3 (типичные авиационные двигатели с воздушным охлаждением) могут быть простыми (например, склонность к пиковому EGT и т. Д.). Но при 1,0 л. С. / Дюйм3 (очень типично для многих высокопроизводительных переделок автомобилей) окно для повреждения двигателя, вызванного калибровкой, гораздо менее щадящее.Начните богатый, отсталый, с холодными свечами и смотрите EGT!

Надеюсь, это обсуждение послужит отправной точкой для размышлений. Приветствую любые сообщения на эту тему.