Стучат пальцы в двигателе: причины

 

 

Поршневой палец является компонентом кривошипно-шатунного механизма. Она представляет собой ось движения шатуна в месте его соединения с поршнем. Другими словами, поршневой палец является подвижным соединением между головкой шатуна и поршнем.

 

 

Мы также рекомендуем прочитать нашу статью о том, что такое поршневой палец. В этой статье вы узнаете о функции, конструкции, типах и принципах работы этого компонента.

Нагрузки, возникающие в поршне в результате сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателя, также передаются на поршневые пальцы. Параллельно с этим на поршневой палец действуют силы инерции, изгибающие силы. В этой статье мы рассмотрим, почему поршневые пальцы стучат при разгоне, почему поршневые пальцы стучат под нагрузкой и т.д.

Стучат поршневые пальцы: почему так происходит

 

Прежде всего, следует отметить, что стук поршневых пальцев в двигателе может быть вызван несколькими причинами.  Эти причины можно разделить на две группы:

• особенности сгорания топливно-воздушной смеси и нагрузка на приводной агрегат;
• механические неисправности;

В первом случае дребезжание поршневого пальца вызвано износом нагруженных компонентов. Возможно также, что при ремонте двигателя внутреннего сгорания и установке новых поршневых пальцев были допущены ошибки. Если это не так, возможно, поршневые пальцы имеют неправильный размер или были повреждены при установке. В результате в месте соединения поршня с пальцем появляется люфт и стук. Стук может быть слышен, когда двигатель холодный, а также может появиться после прогрева. Дребезжащий звук слышен наиболее отчетливо, когда поршень находится в TDC или НЕ.

Во втором случае водитель услышит отчетливый стук поршневых пальцев, возникающий только при определенных условиях. Это называется стук двигателя и не указывает на механические проблемы в узле палец-поршень-шатун. Похоже, что в двигателе внутреннего сгорания с исправным коленчатым валом дребезжат штифты. Давайте посмотрим на это.

В нормальных условиях поршень движется вверх, сжимая топливно-воздушную смесь в цилиндре. Когда поршень достигает TDC (верхней мертвой точки), на свече зажигания образуется искра, которая воспламеняет сжатую смесь. Когда поршень достигает точки TDC, смесь сгорает во всей камере сгорания. При сгорании создается давление расширяющихся газов, которые толкают поршень вниз и тем самым совершают полезную работу. Фронт пламени, образующийся при горении смеси, распространяется равномерно, т.е. смесь горит. Этот процесс сжигания топливного заряда считается нормальным.

Если представить, что во время хода поршня вверх смесь, вместо того чтобы гореть, взрывается, то скорость распространения пламени значительно возрастает. Расширяющиеся газы с огромной силой давят на днище поршня, не давая ему подняться до уровня TDC. В результате поршень буквально "шатается" в гильзе, нагрузки на ККМ, включая поршневые пальцы, значительно возрастают. В такие моменты водитель слышит отчетливый металлический стук в двигателе, так как давление газа в цилиндре значительно возрастает. В то же время мощность двигателя снижается, двигатель начинает дымить и вибрировать, а температура приводного механизма повышается. Следует отметить, что детонация может возникать как в бензиновых, так и в дизельных двигателях.

Такое аномальное сгорание смеси разрушает двигатель внутреннего сгорания, приводит к прогоранию поршня, растрескиванию поршневых колец и т.д. Последствия детонации могут быть очень серьезными, так как детали двигателя подвергаются значительному увеличению нагрузки и разрушаются. Повреждения возникают как на коронке поршня, так и на головке цилиндра. Ударная волна, создаваемая взрывным зарядом, разрушает масляную пленку на стенках цилиндра, вызывая повреждение как колец, так и стенок цилиндра. Вибрации, создаваемые детонационным сгоранием, вызывают повреждение шатунных подшипников (втулок), повреждения возникают в области перегородки, которая находится между поршневыми кольцами. Одним словом, детонация может резко сократить срок службы любого двигателя внутреннего сгорания.

Детонация вызывает кратковременный стук штифтов при ускорении. Особенно часто это происходит, когда водитель пытается ускориться во время движения, например, на подъеме, но при этом остается на более высокой передаче. Такая детонация при движении под нагрузкой называется стуком пальцев. Чтобы не перегружать двигатель, важно переключать передачи достаточно рано в соответствии с условиями движения. Все это полностью зависит от водителя. Наряду с этим существует еще несколько причин, по которым поршневые пальцы начинают стучать.

Стук поршневых пальцев: топливо, зажигание и температура ДВС

 

 

 

 

Как упоминалось ранее, поршень крепится к шатуну поршневым пальцем, и должна быть обеспечена возможность перемещения поршня относительно шатуна. В результате повышенных напряжений поршневые пальцы будут болтаться в своих гнездах. Если с коленчатым валом в двигателе все в порядке, то главным виновником является детонация.

Топливо в цилиндрах может начать детонировать:

• Неисправности датчиков ЭБУ (DTC, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик детонации) могут привести к взрывному сгоранию смеси в цилиндрах;
• Если момент зажигания установлен слишком рано, также возникает детонация;
• в случае проблем со смесью;
• Бензин с неправильным октановым числом для двигателя внутреннего сгорания вызывает детонацию;
• если двигатель перегрет локально или глобально;

Обратите внимание, что детонация двигателя может возникнуть даже в новом двигателе. Если температура устройства в норме и нет проблем с системой охлаждения, следует исключить возможность заправки неподходящим топливом. Далее проверьте зажигание, качество смеси и электронные датчики системы управления двигателем (в агрегатах с инжектором).

Датчики обычно проверяются с помощью компьютерной диагностики двигателя или с помощью доступного диагностического оборудования. На некоторых автомобилях аварийную проверку можно выполнить самостоятельно без прибора, соединив соответствующие контакты в диагностическом разъеме OBD. Это запустит тест самодиагностики автомобиля. Результаты отображаются в виде мигающего индикатора на приборной панели, а неисправность можно определить, сверившись с таблицей кодов неисправностей.

 

 

Также рекомендуем прочитать статью о том, что такое компьютерная диагностика двигателя и о чем она говорит. Из этой статьи вы узнаете о функциональности и методах компьютерной диагностики вашего автомобиля.

Теперь давайте ответим на вопрос, в какой момент зажигания стучат пальцы. Если зажигание происходит раньше, смесь воспламеняется, когда поршень еще находится в движении TDC. Напряжения на коленчатом валу в этом случае заметно возрастают, штифты начинают стучать, что свидетельствует о необходимости регулировки угла опережения зажигания. Детонационное сгорание также возможно, если в цилиндры впрыскивается слишком обедненная смесь. Такое обеднение может произойти в результате подсоса воздуха, сильного загрязнения топливного фильтра, форсунок или жиклеров инжектора в случае карбюраторных двигателей.

Другой распространенной причиной детонации топлива являются отложения сажи, которые накапливаются в камерах сгорания двигателя и образуются на стенках головки блока цилиндров и самого блока цилиндров. Отложения углерода вызывают повышение температуры и давления в цилиндре, что приводит к детонации смеси. Толстый слой сажи может уменьшить объем камеры сгорания, что приводит к увеличению степени сжатия двигателя. В результате топливный заряд становится сильно сжатым, что приводит к преждевременной детонации.

Дополнительной причиной детонации топлива может быть калильное зажигание (GI). Такое зажигание означает, что смесь воспламеняется не от искры на свече зажигания, а от контакта с раскаленными частицами сажи или ее частями. В этом случае момент воспламенения становится полностью неконтролируемым.

Опасность короткого замыкания заключается в том, что при таком зажигании температура в камере сгорания поднимается очень высоко. Это приводит к перегреву компонентов, возгоранию и разрушению деталей двигателя. Поршневые кольца особенно чувствительны к перегреву, поршень может расплавиться, а клапаны прогореть. Во многих случаях повышенная температура приводит к выходу из строя шатунных подшипников и самих шатунов. Если продолжать эксплуатировать перегретый двигатель, следующей поврежденной деталью будет коленчатый вал.

Следует добавить, что свечи накаливания часто возникают при неправильном подборе свечей зажигания. Дело в том, что при выборе свечей зажигания необходимо учитывать их физические размеры и коэффициент накаливания. Это означает, что существуют "холодные" и "горячие" свечи зажигания, подходящие по размеру для каждого двигателя. Состояние заглушек также следует проверять, периодически отвинчивая их для осмотра. В случае повреждения рекомендуется немедленно заменить отдельные заглушки или сразу же установить новый комплект.

Что в итоге

Итак, если стук заметен при разгоне, пальцы стучат под нагрузкой и т.д., то первое, что нужно сделать, это

• Проведите диагностику двигателя внутреннего сгорания и его дезактивацию (при необходимости) для удаления загрязнений из камеры сгорания;
• диагностировать работу системы охлаждения двигателя;
• проверьте и отрегулируйте фазу зажигания;
• проверьте систему подачи на наличие утечек воздуха;
• проверьте топливную систему на наличие утечек воздуха; - заправляйте топливо хорошего качества;
• устранить проблемы с подачей топлива, которые приводят к бедной смеси;