Если двигатель стучит... (Окончание. Начало в №8, 2000)

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук

В предыдущем номере журнала 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 журнальной 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 700-800оС 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.

Другие наши статьи...