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
Жаровой пояс имеет в направлении качания следы ударов (рис. 1). На юбке поршня наблюдается более сильный износ сверху и снизу, чем в середине юбки.
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.
Бибки.ру: твоя дорога
Детонация или стучат пальцы
Разберемся, что такое детонация и что есть пальцы. Начнем с детонации. Поршень движется вверх, сжимая горючую смесь в цилиндре, при подходе поршня к верхней мертвой точке, через электроды свечи проскакивает искра, появляется пламя, и к моменту подхода поршня к верхней мертвой точке, смесь разгорается по всему объему камеры сгорания. Во время горения топливно-воздушная смесь расширяется, тем самым, выполняя полезную работу, и поршень под воздействием давления газов движется вниз. Фронт пламени при этом распространяется равномерно. Смесь именно горит. Так происходит при нормальном сгорании топлива. А теперь представим, что поршень идет вверх и где-то по середине его хода, смесь взрывается, скорость распространения пламени возрастает в сотню раз, получившиеся в результате горения газы с огромной силой давят на днище поршня, во время его движения вверх, тем самым, заставляя его колебаться в гильзе цилиндра, вот в этот момент мы и слышим металлический стук из-под капота. При этом давление в цилиндре возрастает в сотни раз, понятное дело, что такой процесс горения ни к чему хорошему не приведет. Может прогореть поршень или треснуть поршневые кольца.
Наиболее вероятные причины детонации:
1. Плохой бензин или его октановое число не соответствует типу двигателя. 2. Момент зажигания слишком ранний. То есть поршень еще двигается вверх, а смесь уже горит. В таком случае возможны обратные вспышки в двигателе, выстрелы смеси в карбюратор, еще говорят «мотор чихает». 3. Смесь подаваемая в цилиндры слишком бедная. Например, возможен подсос воздуха через систему усиления тормозов или через прохудившиеся прокладки под впускным паком. Также возможно загрязнение топливного фильтра, форсунок двигателя или засорение каналов и жиклёров карбюратора. 4. Нагар в камерах сгорания – из-за слоя нагара объем камеры сгорания уменьшается, тем самым бензин сжимается сильнее, и может начать взрываться из-за сильного сжатия.
Способы борьбы: 1. Залить качественного топлива. 2. Проверить и отрегулировать момент зажигания. 3. Поискать трещины в системе усиления тормозов. Пройтись мыльной водой по местам соединения впускного коллектора к головке цилиндров. 4. Попробовать применить т.н. «раскоксовку». Об этом в другой статье.
А теперь поговорим о стуке пальцев. На первом фото тот самый поршень, на который давят газы получившиеся в результате горения топливно-воздушной смеси.
На втором фото шатун, ведь силу, переданную на поршень как-то нужно превратить в крутящий момент. Шатун соединяем поршень с коленчатым валом двигателя.
На третьем фото поршень, шатун и коленвал в сборе.
Ну а теперь поговорим о пальцах. Поршень к шатуну ведь нужно прочно прикрепить и при этом оставить возможность для движения поршня относительно шатуна, вот тут то и нужен поршневой палец. На четвертом фото поршневой палец.
Ну, а на этом фото поршень и шатун в сборе.
А теперь о стуке. При большем пробеге мотора или в результате установки поршневых пальцев не той размерной группы которой соответствует поршень, в соединении поршень-палец появляется люфт и как результат стук, при чем не как не связанный с детонацией. Обычно стук как бы двойной, т.е. стучит в верхней мертвой точке и нижней мертвой точки поршня. И при чем тут детонация?
Детонация и стук пальцев в двигателе: причины и способы устранения
23 сентября 2016 Категория: Диагностика неисправностей автомобиля
Многих автомобилистов тревожит вопрос, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне машины? Стоит сказать, что постановка этого вопроса изначально неверна.
Хотя само словосочетание “стучат пальцы” и является очень распространенным, но все же оно неправильное. Стучать поршневые пальцы не могут, а на самом деле мы слышим звук ударной волны взорвавшегося топлива.
Сгорание топлива в исправном двигателе происходит последовательно. Начавшись около свечи зажигания, пламя постепенно занимает собой всю камеру сгорания. Однако существует и другой тип горения, называемый детонационным.
Во время этого явления вся топливно-воздушная смесь в камере сгорания резко взрывается, при этом давление и температура в цилиндре двигателя увеличивается в разы. Такой взрыв называется детонацией. А звук от этого взрыва – это и есть тот самый стук пальцев в двигателе, о котором многие говорят.
Стоит отметить, что существует также понятие вибрации двигателя, которое часто путают с детонацией. Если детонация связана с горением топлива, то вибрация – это процесс колебаний силового агрегата, вызванный неисправностью или неправильной его установкой.
Почему стучат пальцы в двигателе?
Октановое число топлива – это показатель, характеризующий коэффициент сопротивления топлива возгоранию при сжатии. Иными словами он показывает детонационную стойкость топлива. Соответственно в двигателе с высокой степенью сжатия должен использоваться бензин с высоким октановым числом.
Все современные двигатели имеют высокую степень сжатия и если использовать в них низкооктановое топливо, вероятность детонации очень высока. При небольших отклонениях параметров бензина так называемый стук пальцев в двигателе можно будет наблюдать при нагрузке на мотор или при разгоне машины. В более серьезных случаях – при любом режиме работы двигателя. Пусть высокооктановый бензин и стоит дороже низкооктанового, но экономить на нем не стоит хотя бы поэтому.
Еще одна причина детонации – это калильное зажигание, то есть самопроизвольное сгорание топлива в цилиндрах двигателя. Причинами такого явления может быть горящая сажа или высокая температура в камере сгорания. Проблема чаще всего появляется на изношенных двигателях, потребляющих много масла.
Другой причиной могут послужить неподходящие к конкретному двигателю свечи зажигания. Очень важно подобрать свечи в двигатель с подходящим калильным числом. Различают «холодные», «средние» и «теплые» свечи. В противном случае перегретый изолятор центрального электрода свечей может вызывать преждевременное возгорание бензина в цилиндрах, горение которого будет сопровождаться тем самым стуком пальцев в двигателе.
Обеднение топливной смеси, то есть увеличение в смеси количества воздуха по сравнению с бензином также может стать причиной детонации. Обедненная смесь при попадании в цилиндры двигателя вызовет детонацию с гораздо большей вероятностью, чем нормальная.
Детонация также может возникать от высокой нагрузки на двигатель. И дело необязательно в каких-либо неисправностях, а в особенности работы определенного двигателя. Поэтому задаваясь проблемой, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне машины, стоит ознакомиться с нюансами работы силового агрегата вашего автомобиля. Возможно, это его недостаток, проявляющийся во время перегруженности мотора. Впрочем, если попытаться, к примеру, стартовать сразу на третьей передаче, то с большой вероятностью можно будет услышать даже не глухой стук, а громкий лязг на многих двигателях.
Чем опасна детонация?
Детонация может повлечь за собой непоправимые последствия для машины, например:
Прогар поршня;
Прожог прокладки ГБЦ;
Повреждение клапанов;
Поломка поршневых колец и так далее.
И это неполный список возможных повреждений. Корпусные детали двигателя также могут потрескаться. Современные двигатели, работающие на высоких оборотах, из-за детонации за считанные секунды могут выйти из строя.
Методы борьбы с детонацией
В двигателе существует специальная система гашения детонации, включающая в себя особую часть программы управления двигателем, датчики и исполнительный блок. Датчик устроен таким образом, чтобы реагировать на детонацию. При ее возникновении на пьезокристаллической пластине датчика возникнет напряжение, зависящее от амплитуды и частоты колебаний звуковой волны взрыва.
Блок управления принимает сигнал с датчика и, при обнаружении детонации, оптимизирует работу системы зажигания для ее прекращения. Однако эта система не всесильна. Если топливом является бензин с низкооктановым числом, она помочь не сможет.
Стучат пальцы в двигателе, что делать?
Первое, что нужно сделать при характерных звуках из-под капота – это попытаться уменьшить нагрузку на двигатель машины. Не стоит резко разгоняться и требовать от мотора его максимум – это его только быстрее “убьет”, сократит ему срок службы.
Если вы используете топливо с низким октановым числом, то следует перейти на высокооктановые альтернативы. Нет смысла покупать дорогой бензин, обычный 95-й подойдет в большинстве случаях. Проверьте на всякий случай высоковольтные провода и свечи зажигания, поскольку именно из-за них часто случается детонация. Если из вышеперечисленного ничего не помогло, за помощью следует обратиться в автомобильный сервис.
Загрузка...
