Стук в двигателе — распространенная и пугающая многих автовладельцев проблема, он появляется из-за ударов или касания деталей друг об друга. Это происходит при увеличении зазоров во время приложения большой силы (например, от детонации). Также причиной ударов могут стать некачественные монтаж и настройка узлов или систем ДВС.
Какие бывают источники стука
Классический двигатель внутреннего сгорания состоит из двух основных механизмов — кривошипно-шатунного и газораспределительного, а также четырех систем: питания, охлаждения, смазки и зажигания.
В кривошипно-шатунном механизме при износе деталей стучат:
- сопряжения коренных подшипников (вкладышей) коленчатого вала (КВ) с коренными шейками;
- соединения шатунных вкладышей и одноименных шеек КВ;
- верхние соединения — втулок головок шатунов, поршневых пальцев и поршней;
- изношенные поршни и втулки (гильзы) цилиндров;
- треснувший поршень.
Источником стука в газораспределительном механизме являются:
- коромысла в паре со штоками клапанов, штанги, кулачки, стаканы, прочие элементы, связующие клапаны с распределительным валом;
- распределительный вал в опорах.
Другие источники посторонних звуков в двигателе:
- В системе охлаждения стучит износившийся подшипник помпы, а также вентилятор.
- Неправильно настроенная система зажигания способствует жесткой работе мотора, появлению детонационных стуков.
- Использование низкокачественного бензина и неверная настройка системы питания вызывает детонацию у бензиновых машин.
- Неполадки с топливной аппаратурой в дизелях обусловливают жесткую работу силового агрегата вплоть до очень сильного стука (источником шума может являться и сам ТНВД).
- Из навесного оборудования чаще всего стучит износившийся подшипник генератора.
Система смазки звуков не издает, но критически влияет на износ и появление стуков — при прекращении подачи масла шатунные вкладыши стремительно выходят из строя.
Причины стука на холостых оборотах
Стук в двигателе на холостых оборотах часто является следствием вибрации. На холостом ходу мотор дрожит сильнее, чем на оборотах или под нагрузкой, и любая плохо закрепленная деталь может стучать. Кроме того, все сочленения работают не в натяг и более склонны к перекладке зазора. У старых двигателей с увеличенными зазорами перестуки на холостых прослушиваются громче.
Какие узлы издают стук на холостых оборотах:
- Шкивы навесного оборудования и коленвала (он может открутиться от вибрации).
- Защиты и кожухи, а также опоры силовой установки (возможно, лопнул болт, либо резина потеряла свои свойства).
- Клапана на низкой частоте вращения (при увеличении оборотов звук сливается в сплошной шум).
Стук прогретого двигателя
Стук в двигателе на горячую объясняется в основном тем, что по мере прогрева снижаются вязкость и давление масла. Холодная и густая смазка вначале заполняет зазор и сопротивляется удару, но с повышением температуры она становится более жидкой.
Чуть прогретое моторное масло не способно заглушить стук, если зазор серьезно превысил допуск. В первую очередь это касается шатунов — им свойственна смена направления движения. Но в горячем состоянии стучат и детали вращения (например, распределительные и промежуточные валы или коренные подшипники коленвала).
Детонация и калильное зажигание, сопровождающиеся жесткими щелчками, также проявляются на горячем моторе.
Детонация топлива при нагрузках ДВС
Когда мотор стучит именно при нагрузке, в момент ее принятия, чаще всего это детонация. Особенно явно двигатель цокает, если коленвал еще не раскрутился до нужной частоты вращения, а водитель уже безжалостно жмет на газ. В этот момент раздается противный детонационный стук (как говорят автомеханики, «пальцы хрустят»).
Причины детонации (по мере убывания):
- Применение бензина с октановым числом ниже, чем рекомендует завод-изготовитель.
- Раннее зажигание.
- Неправильная регулировка топливной аппаратуры.
При детонации горение бензина носит взрывной характер и достигает скорости полутора километров в секунду. Взрывная волна обрушивается на днище поршня и металлический стук в двигателе прослушивается отчетливо. Длительная эксплуатация в таком режиме приводит к губительным последствиям: поршневые кольца и межкольцевые перегородки разрушаются и детали поршневой группы требуют замены.
Детонация — одна из причин отложения нагара. А он, в свою очередь, порождает новый стук — щелчки калильного зажигания. На старых автомобилях, в которых бензин при выключении зажигания не перекрывается, двигатель может некоторое время продолжать работать, издавая хлесткие, неприятные звуки. Это раскаленный на клапанах нагар воспламеняет бензовоздушную смесь гораздо раньше, чем проскакивает искра.
Почему стучит дизель
Дизельный мотор работает шумнее бензинового. На холостых оборотах он мерно, деловито постукивает — это здоровый дизельный звук, так и должно быть. Жесткий рабочий цикл мотора — основа экономичности и завидной тяги. По этой же причине дизель — двигатель повышенной вибрации. Она способствует раскручиванию крепежа, а плохо закрепленные детали становятся источниками стуков. Поэтому при сборке мотора необходимо строго придерживаться заводской технологии.
Современные дизельные двигатели с системами Common Rail и насос-форсунками работают тише за счет применения многоточечного впрыска.
При неправильной установке угла опережения впрыска работа двигателя становится еще более жесткой, мотор теряет тягу и экономичность. При зависании иглы форсунки физический угол опережения впрыска вырастает: раздается очень сильный стук, а из трубы валит черный дым.
Топливный насос высокого давления (ТНВД) — это чрезвычайно напряженный механизм. Поэтому при износе и появлении зазоров он громко рокочет.
Наиболее опасная причина стука
Самый опасный стук в двигателе — шатунный именно его имеют в виду бывалые автомобилисты, когда говорят: «стуканул двигатель». Коленчатый вал имеет опорные (коренные) и шатунные подшипники скольжения (вкладыши). Они выдерживают огромные нагрузки, но совершенно не могут работать без масла. При резком снижении количества смазки, двигатель может прийти в негодность за несколько секунд.
При появлении шатунного стука необходимо срочно остановить работу двигателя. В самом благоприятном случае придется поменять шатунные вкладыши, но обычно повреждается и шейка коленчатого вала.
Если аварийный двигатель продолжает работать, вкладыши разваливаются, расслаиваются на чешуйки. Они забивают все масляные каналы, падая в поддон, перекрывают маслозаборную сетку. В отсутствии масла вкладыш перегревается, прихватывается к шатунной шейке КВ. Тогда его проворачивает в шатуне. Последний возможно только поменять.
Шейки КВ подлежат шлифовке. Обычно предусмотрено несколько ремонтных размеров. Но на каждом последующем размере твердость детали, а с ней и ее ресурс уменьшаются. Кроме того, вал гнет, и прежним ему уже не стать. Двигатель отправляется в ремонт, но дело может кончится и утилизацией, например, если провернуло и коренные вкладыши.
Как определить, что стучит в двигателе
Научиться различать тональности стуков мотора — дело практики, тем более, что в каждом автомобиле он разный. Про шатунный стук можно сказать, что он хорошо прослушивается на сбросе газа, а цокает двигатель обычно клапанным механизмом, но лучше все тональности изучать на практике.
При диагностике необходимо по возможности локализовать звук. Обязательно нужно послушать мотор, сняв ремни вспомогательных агрегатов. Поочередное отключение свечей зажигания, а в дизеле — форсунок, помогает выявить аварийный цилиндр: при отключении стук в нем прекращается.
В четырехцилиндровом рядном моторе чаще других стучит третий цилиндр. Эта шейка коленвала наиболее нагружена. У рядной шестерки — четвертый. Их целесообразно проверять в первую очередь.
Если поддон уже снят, то для поиска неисправного шатуна нужно подергать нижнюю головку шатуна в радиальном и осевом направлении. Исправный механизм перемещается в осевом направлении, но в радиальном люфта быть не должно (осевое направление — это вдоль оси коленвала, радиальное — ему перпендикулярно).
Стучащий шатун можно определить не снимая поддона, но при открытой головке блока цилиндров. Для этого нужно вращая коленвал, подводить цилиндры к верхней мертвой точке. У четырехцилиндрового они движутся попарно, и исправный поршень поднимется выше.
Если проверять цилиндры по одному, нужно провернуть КВ за мертвую точку, чтобы поршень начал движение вниз. При нажатии на поршень, исправный не тронется с места, дефектный чуть опустится вниз с характерным ударом.
Определить, почему стучит двигатель, нужно как можно быстрее. Лишние секунды работы неисправного мотора могут усилить поломку, привести к необходимости замены дорогостоящих деталей и увеличить сложность ремонта.
