Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Стуки поршневых пальцев резко металлические, исчезающие при выключении зажигания. Наличие стука указывает на повышенный зазор в сопряжениях палец — втулка верхней головки шатуна или палец — бобышки поршня. [2]
Стук поршневых пальцев — двойной, металлический и резкий. [3]
Стук поршневого пальца — ритмичный, высокого тона с резким металлическим оттенком и слышен он в зоне 2 расположения цилиндров на всех режимах работы двигателя. Усиливается он с повышением нагрузки. Этот стук может полностью исчезнуть при отключении свечи неисправного цилиндра. Если стук поршневых пальцев прослушивается в нескольких цилиндрах, то для конкретного их определения необходимо отсоединить высоковольтный провод от свечи. Обычно стук может возникнуть по двум причинам: из-за слишком раннего зажигания или большого увеличения зазора между втулками и поршневыми пальцами. [4]
Стук поршневых пальцев слышен как слабые четкие металлические удары. Он хорошо прослушивается при изменении оборотов двигателя. Стук может появиться в результате износа поршневых пальцев и отверстий в бобышках поршней или при износе пальцев и отверстий втулок головок шатунов. [6]
Стук поршневых пальцев — металлический резкий. Иногда его путают со стуками, вызываемыми детонацией в цилиндрах двигателя, однако природа у них разная. Стук поршневых пальцев в отличие от детонации лучше прослушивается на холостом ходу. В результате интенсивного износа пальца или головки шатуна увеличиваются зазоры, что и порождает стук. [7]
Обычно стук поршневых пальцев двойной металлический и резкий; вызывается чрезмерным зазором и лучше слышен на холостом ходу двигателя. [8]
Для предотвращения стука поршневых пальцев , воспринимающих во время работы большие динамические нагрузки, их подбирают к поршням и шатунам с минимальными необходимыми для обеспечения нормальной смазки зазорами. Поэтому диаметр отверстий под поршневой палец в поршне делают несколько меньшим, чем диаметр самого пальца. Поэтому при нормальной комнатной температуре палец сидит в поршне не с зазором, а с небольшим натягом, который при нагревании поршня ( в рабочем состоянии) исчезает и вместо него появляется зазор. [9]
К стукам, при появлении которых требуется немедленная остановка двигателя для ремонта, относится стук подтип пиков коленчатого вала и стук поршневых пальцев . При этом не следует принимать детонационные стуки ( звонкий удар высокого тона) за стук пальцев. [11]
Признаком износа поршневого пальца могут быть резкие отчетливые стуки высокого тона при работе двигателя, значительно отличающиеся от стуков поршня. Стук поршневого пальца вызывается износом бронзовой втулки верхней головки шатуна, увеличением диаметра отверстия в бобышках поршня и износом пальца. [12]
При детонации слышен звонкий стук в цилиндрах, особенно сильный при работе двигателя с полной нагрузкой. Детонацию обычно ошибочно определяют как стук поршневых пальцев . [13]
Во время горячей обкатки без нагрузки проверяют давление масла в магистрали, измеряют и при необходимости регулируют минимально устойчивую и максимальную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу. При помощи стетоскопа ослушивают двигатель в зонах возможных стуков поршневых пальцев , поршней, шатунных и коренных подшипников. [14]
Для предотвращения появления остаточных деформаций в поршне и повреждения посадочных поверхностей под палец в нем демонтаж и монтаж поршневого пальца должен производиться после предварительного нагревания всего комплекта ( при демонтаже) или только поршня ( при монтаже) в горячей воде до 70 С. Рас-комплектовывать поршни с подобранными к ним на заводе поршневыми пальцами нельзя, так как при этом нарушается их посадка, обеспечивающая нормальную работу сочленения: при более плотной посадке, чем предусмотрено заводской сборкой, возможны стуки поршней на непрогретом двигателе, а при менее плотной — стуки поршневых пальцев на прогретом двигателе. [15]
Что означает выражение «стучат пальцы»?
В знаменитом фильме «Трактористы» 1939 года главный герой Николая Крючкова прислушивается к работе двигателя трактора и выносит вердикт: «стучит палец в третьем цилиндре». С тех пор это выражение стало крылатым и нередко используется мастерами применительно ко всем звукам из моторного отсека. Однако это далеко не всегда правильно. Стук пальцев в моторе отличается от многих других и, как правило, свидетельствует о сильном износе деталей или о неквалифицированном «колхозном» ремонте цилиндро-поршневой группы, который и имелся ввиду в культовом советском фильме. Так что же такое «стук пальцев» и о чем он свидетельствует?
Статья по теме
Износ деталей
Поршневой палец является составным элементом кривошипно-шатунного механизма. Эта деталь представляет собой металлическую ось внутри головки поршня для закрепления шатуна. Пальцы позволяют создать подвижное соединение шарнирного типа, на которое передается вся нагрузка при работе цилиндра. В результате сгорания топливно-воздушной смеси энергия взрыва давит на поршень и шарнир. Параллельно на палец воздействует сила инерции, а также усилие на изгиб.
Чаще всего стук поршневых пальцев возникает по причине катастрофического износа деталей. Также возможен вариант, когда во время ремонта двигателя и установки новых поршневых элементов мастерами были допущены ошибки. К примеру, были выбраны детали не по размеру, из-за чего пальцы не соответствуют посадочному месту, что возможно только из-за низой квалификации работников сервисного центра. В результате возникшего люфта наблюдаются удары внутри узла при нахождении поршня в верхней или в нижней точках своего хода. Тем самым при перекладке поршня растут нагрузки, а вместе с ними и выработка материала. На пальце и в мягком алюминиевом гнезде появляются канавки, которые еще больше усиливают вибрации и посторонние звуки.
Диагностировать эти стуки можно на слух. На первых порах опытные мотористы могут определить даже небольшой люфт с помощью медицинского стетоскопа, который прикладывают к стенкам блока цилиндров. Мотор выслушивают, как больного человека.
Если проблема уже застарелая, то стук настолько силен, что превышает по интенсивности и звону шумы работающих механизмов мотора и хорошо прослушивается без всяких приборов.
Детонации в двигателе
Еще одна причина сильного стука пальцев — это детонации мотора из-за низкооктанового топлива. Дело в том, что в силовом агрегате топливо должно сгорать с заранее просчитанной температурой и отдавать поршням ровно то количество энергии, что необходимо. Однако если в бак залит бензин с низким октановым числом, то при цикле сжатия, когда поршень сдавливает смесь, происходит преждевременная детонация горючего. Возникает серия взрывов внутри камеры сгорания, препятствующая правильному ходу поршня. При взрыве температура в камерах подскакивает в десятки раз, а детали переживают разрушающую ударную волну. Значительно растут нагрузки на головку поршня и на поршневые пальцы. В результате поршень буквально «шатается» в цилиндре и бьет юбкой по стенкам гильзы. Водитель при разгоне автомобиля может слышать отчетливый металлический звон в двигателе. Параллельно с этим снижается мощность мотора, двигатель начинает дымить и вибрировать. Причем из-за неправильного бензина «стук пальцев» появляется не в одном цилиндре, а сразу во всех. В итоге стенки цилиндров обрастают задирами, кольца оплавляются, а в соединениях пальцев появляется люфт.
В современных автомобилях со сложными системами самодиагностики есть датчики детонаций, которые по вибрациям фиксируют первые опасные подрывы смеси и изменяют угол опережения зажигания, чтобы защитить технику и воспрепятствовать описанному эффекту. Но если часто раскручивать двигатель до красной зоны, то детонаций все равно не избежать. Уже к 150 тыс. км пробега накапливается столько повреждений, что при частой езде на низкооктановом топливе мотору необходим капитальный ремонт.
Вопрос-ответ
Перекос шатуна
Еще стуки пальцев могут появляться при значительной выработке цилиндра в верхней части или при большом количестве сажевых отложений. Появляется препятствие, которое при перемене направления хода поршня в верхней точке заставляет его головку смещаться в боковом направлении, из-за чего шарнир перекашивается, и юбка бьется о стенку.
Также удары по стенкам могут появиться из-за искривления шатуна вследствие пережитого когда-то гидроудара. В этом случае поршень отклоняется от оси симметрии механизма и задевает юбкой стенку гильзы. Дополнительным признаком искривления детали является повышенная вибрация при работе двигателя, из-за чего силовой агрегат ощутимо трясет.
Убираем стук поршня и шатуна
Что делать? Можно ли разобраться в проблеме самостоятельно? Как определить стук поршня ли это, или «шумят» другие узлы?
Диагноз
Стук поршней в двигателе может происходить по разным причинам. Попробуйте определить характер стука по перечисленным ниже признакам и посмотрите, что можно сделать:
- Случай первый – стук при перекладке поршня. В этом случае звук доносится из области верхней части блока двигателя.Стук глухой, лучше всего слышен на холостых оборотах при горячем двигателе. Решение.
- Случай второй – стук поршневого пальца по шатуну. Резкий короткий стук из области блока двигателя. Решение.
- Случай третий – шатунный стук. Звук ударов низкий, доносится из нижней части блока двигателя. Лучше всего слышен, когда автомобиль на подъемнике или на эстакаде. Решение.
Решение для первого случая – стук поршня при перекладке
Что надо исправить?
«Перекладка поршня» — это момент, когда поршень перестает двигаться вверх и начинает двигаться вниз. В этот момент его скорость в продольном направлении цилиндра становиться нулевой, а боковая нагрузка значительной. В нормальном случае перекладка происходит мягко, поршень упирается в масляную пленку, его не перекашивает. Стучать поршень начинает в следующих ситуациях:
- Значительная выработка цилиндра в верхней части. Появляется зазор, который не уплотняется масляной пленкой, и при перемене направления поршень в этом зазоре смещается в боковом направлении и перекашивается, ударяясь о стенку цилиндра.
- Произошла выработка в поршне гнезд крепления поршневого пальца. При этом поршень начинает смещаться относительно пальца и задевает стенки цилиндра.
- Искривление штока поршня. В этом случае поршень движется не строго по оси цилиндра, теряется симметричность механизма. Дополнительным признаком искривления штока является повышенная вибрация при работе двигателя, его ощутимо трясет.
С помощью чего это исправить?
В последнем из описанных случаев поможет только ремонт с заменой поршневой группы.
В случае если проблемой является стук поршня в цилиндре или выработка посадочных гнезд поршневого пальца — поможет применение триботехнического состава серии «Актив», который добавляется в моторное масло. Состав вычищает поверхности трения, а затем под его воздействием на них образуется защитный металлический слой.
- Слой восстанавливает геометрию цилиндра, оптимизирует зазоры и предотвращает качание и перекосы поршня.
- Слой восстанавливает форму посадочных гнезд, предотвращая люфт поршневого пальца.
У Вас машина с нефорсированным бензиновым двигателем до 1,6 л?
У Вас машина с двигателем более 1,6 л?
Важно! Трибосостав окажет воздействие и восстановит изношенные поверхности. Однако он не способен восстановить детали при механических повреждениях.
Состав безопасен для вашего автомобиля. Он химически нейтрален и не меняет свойств моторного масла.
Состав работает в двигателях любых конструкций, поскольку активируется в зонах трения металлических деталей.
Активные частицы состава в десятки раз мельче ячеек масляных фильтров и не способны его забить.
Состав восстанавливает изношенные поверхности, что позволяет деталям работать в рамках заводских допусков даже после замены масла и удаления состава из двигателя.
Бонус! Триботехнический состав оптимизирует зазоры трения. Это выравнивает и поднимает компрессию, снижает потери энергии, и в конечном счете приводит к снижению расхода топлива. Автомобиль вернет вам стоимость состава через 15-18 000 километров пробега.
Решение для второго случая – стук поршневого пальца по шатуну
Что надо исправить?
В случае выработки, износа втулки шатуна, она получает возможность смещаться относительно поршневого пальца, когда шатун идет вверх, в самой высокой точке поршня, между втулкой и пальцем образуется зазор. При начале движения шатуна вниз этот зазор сокращается, и втулка бьет по поршневому пальцу.
С помощью чего это можно исправить?
На ранних этапах решить эту проблему можно с помощью триботехнического состава серии «Актив», который добавляется в моторное масло. Состав вычищает поверхности трения, а затем под его воздействием на них образуется защитный металлический слой. Этот слой способен компенсировать возросшие зазоры, смягчить контакты втулки и пальца и существенно замедлить последующий износ.
У вас машина с бензиновым двигателем?
У вас машина с дизельным двигателем?
При значительной выработке, а значит при более громком и выраженном звуке ударов, необходимо произвести ремонт поршневой.
Решение для третьего случая – шатунный стук
Что надо исправить?
Шатунный стук возникает по двум причинам:
- Износ вкладышей коленчатого вала. В этом случае появляется зазор и поршень начинает двигаться не синхронно с коленвалом, ударяясь об него при перемене направления движения.
- Недостаточное давление масла в системе. Это может произойти из-за загрязнения масляных каналов, фильтра или износа масляного насоса. В этом случае масло не образует сплошной пленки между вкладышем и коленвалом и позволяет им двигаться относительно друг друга.
С помощью чего это можно исправить?
В случае, если износ вкладышей не является критическим, на них нет повреждений поверхности, поможет триботехнический состав «Актив Плюс». Состав производит очистку всех агрегатов, которые смазываются моторным маслом, в частности он очищает шейки коленвала и детали масляного насоса. Затем под действием состава на поверхностях трения образуется защитный металлический слой, который восстанавливает форму деталей и способен прочнее удерживать более плотную пленку масла.
О причинах неисправности «стучат пальцы»: диагностика и причины
Одной из причин капитального ремонта выступала неисправность, диагностируемая как «стучат пальцы». Характерный звук свидетельствует об износе деталей цилиндро-поршневой группы. А причины такого звука бывают разные. Возникновение стука. Поршневой палец является составным элементом, соединяющим поршень с шатуном. В результате горения рабочей смеси подвижное соединение позволяет преобразовать поступательное движение поршня во вращение коленчатого вала. До наступления естественного износа, когда возможно появление люфта и стука пальцев, двигатель способен проработать весь срок эксплуатации автомобиля.
Диагностика неисправности возможна на слух — металлические звуки хорошо слышны, и отчетливо проявляются при прохождении поршнем крайних положений в верхней и нижней мертвых точках. При помощи стетоскопа стуки удается диагностировать на ранних стадиях.
Детонация как сильный разрушитель. Еще в период выпуска низкооктанового бензина детонация в двигателе была распространенном явлением. К примеру, если владелец «шестерки» постоянно пополнял бак бензином АИ-92, то после вынужденной заправки АИ-76 горение смеси в цилиндрах сопровождалось детонацией. Детонационное горение характеризуется разрушительным воздействием на детали двигателя. При интенсивном разгоне характерный металлический звук слышался отчетливо. При детонационном горении на поршни оказывалось сильное воздействие, отчего страдали и пальцы, соединяющие поршень с шатуном. Но если низко октановый бензин использовался лишь эпизодически, как правило, настройкой угла опережения зажигания водитель себя не утруждал. Сегодня такая проблема себя изжила, ведь даже при заправке автомобиля после АИ-95 «девяносто вторым» бензином электронный блок управления оперативно перестроит работу двигателя. Способствуют этому датчики детонации. Износ деталей. Износ вследствие выработки ресурса возможен после пробега в сотни тысяч километров. Помимо использования определенного вида топлива на этот показатель влияют:
- Качественное масло и регулярная его замена;
- Используемые детали цилиндро-поршневой группы.
В современные моторы производитель закладывает ресурс на уровне 300-400 тысяч пробега. И такой двигатель зачастую не подлежит капитальному ремонту. Если владелец автомобиля давно преодолел такой барьер, то появлению металлических посторонних стуков нечему удивляться.
В случае недавно проведенного капитального ремонта «стук пальцев» свидетельствует о некачественном ремонте. Возникший люфт в подвижном соединении приводит к стуку при каждом переходе поршня через крайнее положение в цилиндре.
Опытный диагност распознает причину стука на слух.
В качестве заключения. Как долго будет работать двигатель. Если причиной появления характерных стуков является не качественное топливо, то переходят на заправку рекомендованным бензином у проверенного оператора АЗС. В этом случае «стук пальцев» пропадет, и если эксплуатация мотора была в таком состоянии не продолжительной, то ощутимого вреда деталям поршневой группы детонация не нанесет.
Если же выработка в цилиндре или в подвижном соединении высока, то эксплуатацию мотора продолжать опасно. Признаком скорого отказа является и появление вибрации при работе. Владельцу автомобиля лучше обратиться на сервисную станцию для диагностики.
