Детонация и «стук пальцев» — DRIVE2

С таким понятием как «стук пальцев» знаком, наверное, каждый отечественный автомобилист, независимо от того, профессионал он или любитель. Однако мало кто знает, что в действительности за этим скрывается не стук поршневых пальцев, а такое явление как детонация. Объяснить почему так произошло можно следующим образом. В старые времена в двигателях стучали действительно поршневые пальцы. Под действием больших температур и знакопеременных нагрузок из-за низкой прочности и твердости деталей появлялись зазоры в посадочных местах поршневого пальца, которые и являлись источниками стука. Сейчас же благодаря использованию качественных сталей и более высокоточным методам обработки деталей этот недостаток удалось устранить. Только вот название («имя») его осталось прежним, скрывая такое явление как детонация.
Признаки детонации
Детонацию очень легко определить на слух — она, как правило, проявляется в виде звонкого металлического стука. Кроме того, ее сопровождают и заметное снижение мощности, перегрев и неустойчивая работа двигателя, кратковременное появление черного дыма из выхлопной трубы, снижение температуры отработавших газов.

Что такое детонация?
Детонация — это самовоспламенение горючей смеси в камере сгорания, которое имеет характер взрывной волны. Наиболее часто она появляется при резком повышении нагрузки, например, при резком ускорении или же при движении на подъем. В этой ситуации водитель, как правило, со всей силой жмет на педаль газа, чем обеспечивается подача богатой смеси в цилиндры двигателя. Попав в цилиндры и заполнив все его объемы, на богатую горючую смесь начинают воздействовать высокие температура и давление. Высокое давление в камере сгорания создается по двум причинам: во-первых, при такте сжатия поршень движется вверх и сжимает горючую смесь, т.е. повышает давление, во-вторых, после воспламенения основной части горючей смеси волна пламени, распространяясь по всей камере сгорания, создает фронт высокого давления, который также способствует повышению давления.

Под воздействием высоких давления и температуры в местах скопления несгоревшей горючей смеси образуются активные соединения (перекиси, альдегиды, спирты и т.д.). Достигнув критической величины, между этими соединениями начинают возникать цепные окислительные реакции, которые в итоге приводят к самовоспламенению смеси, имеющей к тому же взрывной характер. В месте взрыва происходит значительное повышение температуры и образование взрывной волны, фронт пламени которой распространяется со скоростью 1000 — 2300 м/с. Для сравнения, скорость распространения фронта пламени при нормальном сгорании горючей смеси — 20-30 м/с. Двигаясь с такой огромной скоростью взрывная волна ударяется о стенки цилиндров и камеры сгорания, при этом образуя все новые очаги самовоспламенения. В результате таких процессов в цилиндрах появляется большое количество взрывных волн, которые являются источником возникновения колебательных процессов в цилиндрах, вызывающих вибрации двигателя.

Что касается звонкого ме

www.drive2.ru

основные причины. Правила устранения проблемы

Любые посторонние шумы в двигателе автомобиля часто вызывают у владельцев чувство настороженности. И даже если эти звуки никак не отражаются на ходовых качествах, само их появление заставляет водителя задуматься о диагностике. На многих автомобилях стучат «пальцы» при разгоне, но эта проблема часто игнорируется. Звук появляется, когда машина набирает скорость. Если вовремя не обратить на это внимание, возникают куда более серьезные проблемы. При этом определить причины появления стуков, а также исправить эту проблему автолюбители самостоятельно не могут. Давайте рассмотрим причины этих неприятных водительскому уху звуков, а также узнаем, как устранить данные проблемы с мотором.

Стук пальцев

Из двигателя, который работает под нагрузкой, могут доноситься звонкие металлические звуки. Они исчезают при наборе определенной скорости. Механики старой школы скажут, что это стучат «пальцы» при разгоне. Однако водитель удивится, и будет полностью прав: к «пальцам», установленным в поршнях, звук никакого отношения не имеет.

Природа этого стука носит другой характер. Он вызывается детонацией. Иногда по определенным причинам топливо может сгорать неправильно. Взрывная волна в камере сгорания отражается от поршня и от стенок цилиндра. При этом создаются те самые звонкие металлические стуки, в которых специалисты слышат стук «пальцев».

Почему «пальцы»?

Процесс сгорания горючей смеси в полностью исправном моторе идет последовательно. Возле свечи зажигания разгорается пламя, и постепенно оно заполняет весь цилиндр. Но есть и другой вариант горения – детонационный. Взрыв топливной смеси в камере сгорания происходит резко. При этом повышается давление и температура. Этот самый взрыв и называют детонацией. Вот почему водитель слышит стук – он исходит от взрывной волны. Правильное сгорание подразумевает скорость распространения огня до 30 м/с. Давление газов растет постепенно. При таком сгорании пламя заполняет цилиндр постепенно. Газы давят на поршень мягко. Не возникает стуков газа о стенки камер сгорания, так как никакого взрыва нет. Если скорость горения больше, то это и есть предпосылки для детонации. Кстати, данное явление очень вредно для двигателя.

Детонация – что это?

Если стучат «пальцы» при разгоне, то это говорит о детонации в двигателе. Таковой называют мгновенный и очень разрушительный по своей силе взрыв любых воспламеняющихся веществ после удара или срабатывания детонатора. Это определение по словарю Ушакова. Детонация горючих веществ для двигателей автомобилей – это быстрое выгорание смеси бензинов и воздуха. Возникает, когда мотор работает под нагрузкой на низких оборотах и некачественном топливе. Этот процесс сопровождается стуками, вибрацией, повышением температуры. В результате стучат «пальцы» при разгоне (ВАЗ-2112 в том числе).

Почему возникает детонация?

Октановое число горючего – это показатель, которым характеризуется коэффициент сопротивления горючей жидкости воспламенению в процессе сжатия. Другими словами, это детонационная стойкость.

Естественно, моторам, где степень сжатия достаточно высокая, необходимо топливо с высоким октановым числом. Любой современный двигатель имеет высокую степень сжатия. Если заливать в него низкооктановый бензин, это значительно повышает риск возникновения детонации. Калильное зажигание – это самостоятельное сгорание топливной смеси в цилиндрах. Одна из причин этого явления – недогоревшая сажа или же высокие температуры в камере сгорания. Еще одна причина, почему стучат «пальцы» в двигателе при разгоне, – это бедная топливная смесь. Если увеличить количество воздуха в соотношении с объемом топлива, это вызывает детонацию. Слишком бедная смесь в момент попадания в цилиндр вызовет детонацию с большей вероятностью, нежели нормальная. Также подобный эффект возникает при высоких нагрузках. Стучат «пальцы» на разгоне именно из-за перегрузок силового агрегата. Если вы начнете двигаться на третьей передаче вместо первой, может появиться не только звон, но и характерный металлический лязг.

Еще о причинах стука

Когда автомобиль набирает скорость, для двигателя это стрессовая ситуация. Особенно если разогнать автомобиль нужно внезапно. Когда водитель выжимает педаль акселератора в пол для резкого набора оборотов, к примеру с одной до шести тысяч, тогда водитель услышит, как стучат «пальцы» при разгоне («Приора» не является исключением).

Это вполне нормально. Чтобы быстро набрать скорость, электроника подает в цилиндры больше топлива с тем же количеством воздуха, что однозначно приведет к возникновению детонации. Но также ситуация возможна и на плавных стартах. Водитель будет слышать характерный стук. Данное явление не является нормальным при плавном наборе скорости. В этих случаях необходимо быстро выявить и устранить причину. Это поможет избежать неприятностей.

Типовые причины звона «пальцев» при нормальной работе ДВС

Если стучат «пальцы» при разгоне в «Калине», возможно, вышел из строя ДМРВ. Если он работает неправильно, тогда ЭБУ будет получать неверную информацию и отдавать неправильные команды. Еще одна причина – неверно выставленный угол опережения зажигания. По этой причине точка, в которой топливо будет сгорать максимально, близится в ВМТ. Это ведет к повышенному давлению в камере сгорания. Если стучат «пальцы» при разгоне на «Форде Фокусе», то, возможно, вышел из строя датчик гашения детонации. Обязательно стоит проверить данный элемент. Если он перестал работать, его следует заменить.

Некачественное топливо – это причина всех бед, которые случаются с автомобилями. Об этом уже подробно описано выше. Нужно заметить, что стук пальцев – это не всегда проблема, которая сформировалась в процессе использования автомобиля. Случаются ситуации, когда машина уже с завода идет с неверно подключенными датчиками. В итоге это приводит к детонациям и стукам. Такая проблема особенно опасна, потому как двигатель находится на обкатке и детонация для него особенно вредна. Ее следует исключить.

Последствия

Детонация может вызывать непоправимые последствия для двигателя. Это прогары и другие повреждения клапанов, поломки поршневых колец.

В этот момент двигатель испытывает огромные тепловые и механические нагрузки. Плавятся кромки поршней, разламываются перемычки между кольцами. Также достается и шатунным вкладышам.

Как избежать детонации?

Все без исключения современные автомобили оснащены специальным датчиком и блоком, которые реагируют и подавляют данное разрушительное явление.

Как только детонация возникает, мембрана датчика фиксирует напряжения, величина которых зависит от частоты и от амплитуды взрывной волны в цилиндре. Исполнительная система принимает сигнал с сенсора и изменяет алгоритм работы системы зажигания. Если у вас стучат «пальцы» при разгоне («Таврия»), причины этого явления могут быть в бензине, настройке карбюратора, угле зажигания. Самый простой способ избежать детонации – предотвратить преждевременное воспламенение. Также можно увеличить обороты мотора. При управлении рекомендуется повышать обороты плавно. Если нужен резкий старт, то специалисты рекомендуют раскрутить мотор до старта, а затем начать движение. Снизить детонацию можно методом подбора калильного числа свечей. В этом случае рекомендуется использовать более горячие свечи. Они будут сжигать всю топливную смесь без остатка, и никаких турбулентностей не будет.

Заключение

Детонация всегда возникает неожиданно и может сильно напугать автовладельцев. Когда стучат «пальцы», стоит воспользоваться этими рекомендациями, причины подробно описаны. Если проблему не удается решить самостоятельно, тогда стоит обратится за помощью в СТО.

fb.ru

Почему стучат пальцы в двигателе при разгоне автомобиля

Поршневой палец является составным элементом кривошипно-шатунного механизма. Указанная деталь представляет собой ось перемещения шатуна в том месте, где реализовано соединение с поршнем. Другими словами, поршневые пальцы позволяют создать подвижное соединение шарнирного типа применительно к соединению головки шатуна и поршня.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое поршневой палец. Из этой статьи вы узнаете о назначении, особенностях конструкции, видах и принципах работы данного элемента КШМ.

Нагрузки, которые испытывает поршень в результате сгорания заряда топливно-воздушной смеси в цилиндрах ДВС, также передаются на поршневые пальцы. Параллельно на палец воздействует сила инерции, усилие на изгиб. В этой статье мы рассмотрим, по какой причине стучат пальцы в двигателе при разгоне, почему при нагрузке стучат пальцы и т.д.

Читайте в этой статье

Стучат поршневые пальцы: почему так происходит

Начнем с того, что стук поршневых пальцев в двигателе может быть вызван несколькими причинами.  Условно эти причины можно разделить на две группы:

• механические неисправности;
• особенности сгорания топливно-воздушной смеси и нагрузки на силовой агрегат;

В первом случае стук поршневых пальцев возникает по причине износа нагруженных элементов. Также возможен вариант, когда во время ремонта ДВС и установки новых поршневых пальцев были допущены ошибки. Если иначе, пальцы по размеру могут не соответствовать посадочному месту или при их установке возникли дефекты. Результатом становится то, что в месте соединения поршня и пальца возникают люфты  и появляется стук. Указанные стуки хорошо прослушиваются на холодном двигателе, также стучать может и после прогрева. Постукивание наиболее отчетливо слышно в моменты нахождения поршня в ВМТ и НМТ.

Во втором случае водитель может услышать отчетливый стук поршневых пальцев, который возникает только при определенных условиях. Такое явление называется детонация двигателя и никак не означает, что в связке палец-поршень-шатун возникли какие-либо проблемы по механике. Получается, пальцы стучат на ДВС с исправным КШМ. Давайте разбираться.

В норме поршень поднимается вверх, осуществляя сжатие топливно-воздушной смеси в цилиндре. В момент подхода к ВМТ (верхняя мертвая точка) на свече зажигания образуется искра, которая воспламеняет сжатую смесь. В тот момент, когда поршень достигает ВМТ, смесь горит по всему объему камеры сгорания. В результате сгорания создается давление от расширяющихся газов, которые толкают поршень вниз и, тем самым,  выполняют полезную работу. Фронт пламени, который возникает во время сгорания смеси, равномерно распространяется, то есть смесь горит. Такой процесс сгорания топливного заряда считается нормальным.

Если представить, что во время хода поршня вверх смесь взрывается, а не горит, тогда скорость распространения пламени сильно возрастает. Расширяющиеся газы с огромной силой давят на днище поршня, препятствуя его подъему в ВМТ. В результате поршень буквально «шатается» в гильзе, значительно растут нагрузки на КШМ, в том числе и на поршневые пальцы. Водитель слышит отчетливый металлический стук в двигателе именно в такие моменты, так как давление газов в цилиндре сильно возрастает. Параллельно с этим снижается мощность мотора, двигатель начинает дымить и вибрировать, повышается температура силового агрегата. Отметим, что детонация может возникать как в бензиновом, так и в дизельном двигателе.

Такой аномальный процесс горения смеси разрушает ДВС, приводит к прогару поршней, ломает поршневые кольца и т.д. Последствия детонации могут быть очень серьезными, так как детали двигателя испытывают значительно повышение нагрузки и разрушаются. Дефекты возникают как на днище поршня, так и на  его головке. Ударная волна от взрыва топливного заряда сбивает масляную пленку на стенках цилиндров, в результате чего изнашиваются как кольца, так и сами стенки цилиндров. Вибрации от детонационного горения вызывают разрушение подшипников шатунов (вкладышей), дефекты возникают в области перегородок, которые присутствуют между поршневых колец. Одним словом, детонация способна в разы сократить ресурс любого двигателя внутреннего сгорания.

По причине возникновения детонации кратковременно стучат пальцы при разгоне. Особенно часто это проявляется тогда, когда водитель пытается ускориться во время движения, например, на подъем, оставаясь при этом на повышенной передаче. Такую детонацию называют стуком пальцев при езде в натяг. Для того чтобы не перегружать двигатель, необходимо своевременно переключаться на ту передачу, которая соответствует условиям движения. Все это зависит только от водителя. Параллельно с этим существует еще несколько причин, по которым пальцы начинают стучать.

Стук поршневых пальцев: топливо, зажигание и температура ДВС

Как уже было сказано, поршень к шатуну крепится при помощи поршневого пальца, при этом необходимо реализовать возможность движения поршня по отношению к шатуну. Возникновение повышенных нагрузок приводит к тому, что пальцы стучат в посадочных местах. Если с КШМ на моторе все в порядке, тогда основным виновником является детонация.

Топливо в цилиндрах может начать детонировать:

• в результате общего или локального перегрева мотора;
• если возникли проблемы с составом смеси;
• заправка бензина с несоответствующим для данного ДВС показателем октанового числа приводит к детонации;
• если угол опережения зажигания (УОЗ) окажется слишком ранним, тогда также возникает детонация;
• неисправности датчиков ЭСУД (ДПКВ, датчик температуры ОЖ, датчик детонации) могут привести к взрывному сгоранию смеси в цилиндрах;

Следует учитывать, что детонация двигателя вполне может возникнуть даже на новом моторе. Если температура агрегата в норме и нет проблем с работой системы охлаждения, тогда следует исключить вероятность заправки неподходящим топливом. Далее необходимо приступить к проверке зажигания, качества смеси и электронных датчиков системы управления ДВС (на агрегатах с инжектором).

Датчики обычно проверяются при помощи компьютерной диагностики двигателя или использования доступного диагностического оборудования. На некоторых авто экстренную проверку можно провести самостоятельно без прибора путем перемыкания нужных контактов на диагностическом разъеме OBD. Такие действия позволяют инициировать запуск самодиагностики автомобиля. Результаты отображаются в виде мигания лампочки на приборной панели, после чего можно точнее установить неполадку путем сверки с таблицей кодов ошибок.

Теперь ответим на вопрос, при каком зажигании стучат пальцы. Если момент зажигания ранний, тогда смесь воспламеняется в момент, когда поршень еще движется в ВМТ. Нагрузки на КШМ в подобном случае заметно возрастают, пальцы начинают стучать, что говорит о необходимости регулировки УОЗ. Детонационное сгорание топлива возможно и в том случае, если в  цилиндры бодается слишком обедненная смесь. Такое обеднение возможно в результате подсоса воздуха, сильного загрязнения топливного фильтра, инжекторных форсунок или жиклёров в случае с карбюраторными ДВС.

Еще одной из распространенных причин детонации топлива является нагар, который накапливается в камерах сгорания двигателя, отложения формируются на стенках головки блока и самого блока цилиндров. Образование нагара приводит к тому, что температура и давление в цилиндре растет, являясь причиной детонационного горения смеси. Толстый слой нагара способен уменьшить объем камеры сгорания, что означает увеличение степени сжатия мотора. В результате топливный заряд сильно сжимается, что приводит к преждевременному взрыву.

Дополнительной причиной детонации горючего может быть калильное зажигание (КЗ). Такое зажигание означает, что смесь загорается не от искры на свече, а от контакта с раскаленными частицами нагара или деталями. В этом случае момент загорания становится полностью неконтролируемым.

Опасность КЗ состоит в том, что температура в камере сгорания при таком зажигании очень сильно растет. Результатом становится перегрев деталей, возникают прогары и разрушение элементов двигателя. Наиболее сильно подвержены перегреву поршневые кольца, также возможно оплавление поршня и прогар клапана. Во многих случаях  рост температуры приводит к выходу из строя шатунных подшипников и самих шатунов. Если перегретый мотор эксплуатировать дальше, тогда следующей деталью, которая пострадает, окажется коленчатый вал.

Добавим, что достаточно часто калильное зажигание возникает в том случае, если свечи были подобранны неправильно. Дело в том, что подбор свечей нужно осуществлять с учетом физических размеров и калильного числа. Это означает, что для каждого мотора существуют так называемые «холодные» и «горячие» свечи, подходящие по размеру. Также за состоянием свечей нужно следить, периодически выкручивая их для проверки. В случае обнаружения дефектов рекомендуется незамедлительно менять отдельные свечи или сразу устанавливать новый комплект.

Что в итоге

Итак, если отмечен стук пальцев при разгоне, пальцы стучат под нагрузкой и т.д., тогда для начала следует:

• залить качественное топливо;
• произвести проверку и регулировку момента зажигания;
• исключить проблемы с питанием топливом, приводящие к обеднению смеси;
• проверить систему питания на возможный подсос воздуха;
• продиагностировать работу системы охлаждения двигателя;
• провести диагностику ДВС и выполнить раскоксовку мотора (при необходимости) для удаления нагара из камеры сгорания;

Читайте также

krutimotor.ru

Стук пальца в поршне как определить

Критическое увеличение величины рабочих зазоров между компонентами ДВС приводит к появлению стука при эксплуатации двигателя. Косвенным признаком причины стука является его тональность, в большинстве случаев позволяющая определить источник звука, сигнализирующего о неисправности определенного узла. Прогрессирование стука зависит от технических характеристик материалов, из которых изготовлены детали. При износе соприкасающихся деталей ГРМ, изготовленных из высокопрочного материала, стук двигателя не изменяется по интенсивности и характеру на протяжении длительного времени. Посторонний звук достаточно быстро усиливается при износе мягких деталей, работающих в паре с элементами из твердого материала (шатунный и коренной вкладыш, а также подшипники распредвала).

Если стучат поршни

Глуховатый тон звука, напоминающий постукивания по глиняной посуде, свидетельствует о локализации проблемы в блоке цилиндров. Посторонний шум может иногда сопровождаться щелчками. Появление зазора 0,3 – 0,4 мм приводит к появлению стука поршня в цилиндре. Стук поршней чаще всего проявляется при холодном двигателе, а также на малых оборотах или при резком сбросе педали газа в процессе движения. Стук такого происхождения пропадает при нагреве двигателя за счет температурного расширения поршня.

Если стучат поршневые пальцы

Звук при стуке поршневых пальцев – металлический, звонкий и высокий по тону. Посторонний шум, появляющийся при зазоре 0,1 мм, отчетливо прослушивается при перегазовке, при ускорении, а также при сбросе газа. Звук локализован в блоке цилиндров. Подобный стук (детонация) может появляться при использовании неподходящего топлива, а также при высокой нагрузке на двигатель при низких оборотах коленчатого вала при движении по крутому подъему на повышенной передаче.

Стук вкладышей коленвала

Износ коренных подшипников коленчатого вала приводит к возникновению слегка приглушенного металлического шума, локализованного в области картера ДВС. Посторонний звук слышен при резком увеличении оборотов, резком сбросе газа, а также на низких оборотах при работе прогретого двигателя (низкое давление моторного масла). Использование низкокачественного моторного масла, не соответствующего требованиям для эксплуатируемого ДВС, также может провоцировать появление стука коленчатого вала. В таком случае необходима срочная замена масла с обязательной промывкой системы смазки.

Стук вкладышей шатунов

При износе шатунных вкладышей звук во многом схож с шумом при неисправности коренных подшипников, отличаясь большей отчетливостью. Резко возрастающая интенсивность звука при изменении оборотов коленчатого вала свидетельствует о необходимости срочного ремонта. Эксплуатация транспортного средства с таким шумом недопустима по причине высокого риска заклинивания двигателя.

Хорошо известно, что двигатель автомобиля состоит из большого количества подвижных элементов, которые находятся под механической и тепловой нагрузкой. Также каждый тип ДВС имеет ограниченный ресурс, то есть детали постепенно изнашиваются. В результате такого износа в двигателе со временем появляется стук, мотор начинает дымить, попадает тяга, увеличивается расход масла и топлива и т.д.

Также в двигателе могут возникать различные неполадки, которые приводят к появлению шума и стука даже на «свежих» агрегатах. В этом случае речь идет не об износе, а о поломке, которая становится главной причиной посторонних звуков. Еще бывает так, что двигатель стучит только «на холодную» или «на горячую».

Также стук в моторе может появляться и пропадать на разных режимах или же двигатель стучит независимо от степени прогрева и нагрузки на ДВС. Далее мы поговорим о том, что может приводить к появлению стука, а также как определить, что застучало в двигателе.

Почему двигатель начинает стучать?

Прежде всего, нужно понимать, что стучать может как сам двигатель, так и навесное оборудование. Например, владелец может услышать шум и стук помпы, генератора, насоса ГУР и т.д. Если же говорить о самом двигателе, стуки могут появляться в результате износа или повреждения шатунных вкладышей, поршней, в случае проблем с ГРМ и т.п.

Итак, если неожиданно появился стук в двигателе, основными причинами могут быть:

• снижение уровня моторного масла или потеря его свойств;
• мотор начал перегреваться по тем или иным причинам;
• силовой агрегат изношен, имеются проблемы с ЦПГ и КШМ;

Также важно учитывать, стучит в двигателе только на холодную и/или на горячую. Еще важно определить, является ли такой стук пропадающим или постоянным. Дело в том, что далеко не всегда силовой агрегат стучит постоянно.

Часто стуки прослушиваются только на холодную, однако после прогрева исчезают. Отметим, что в этом случае на некоторых ДВС на холодную слышен стук поршней в цилиндрах. Причина – гильзы цилиндра изношены, что и приводит к образованию зазора между поршнем и стенкой цилиндра.

Однако с учетом того, что поршни алюминиевые, после прогрева происходит их расширение. Не трудно догадаться, что после расширения зазор становится меньше и стук в двигателе пропадает на горячую. Также на холодном моторе может шуметь цепь ГРМ.

Дело в том, что давление масла после пуска ДВС бывает недостаточным. Если конструктивно предусмотрен гидравлический натяжитель цепи ГРМ, натяжения попросту недостаточно и появляется шум, который исчезнет с прогревом.

Часто на холодную стучат и гидрокомпенсаторы, причем это считается нормой. Если же стук гидрокомпенсаторов не пропадает после прогрева, а также не помогает смена масла и промывка системы смазки, тогда гидрокомпенсаторы нужно менять.

Теперь перейдем к проблеме стука мотора после выхода на рабочие температуры. Сразу отметим, если мотор стучит «на горячую», проблемы могут быть более серьезными по сравнению с шумами непрогретого ДВС.

Прежде всего, может стучать коленвал или детали ЦПГ. Это указывает на большой износ. В двух словах, пока мотор холодный, масло менее текучее и не так сильно разжижено. Фактически, смазка заполняет увеличенные от износа зазоры.

В результате стуков в сопряженных парах после запуска холодного мотора нет. Однако по мере прогрева силовой установки масло становится жидким и стук начинает проявляться, причем достаточно отчетливо.

Если точнее, стук в двигателе на горячую указывает на то, что зазор увеличен в области коренных подшипников (между коренными вкладышами и шейками коленчатого вала). Также зазоры могут быт увеличены в шатунных подшипниках, хотя на практике в этом случае чаще слышен металлический стук в двигателе, причем независимо от того, холодный или прогретый двигатель.

Еще стуки на горячую могут проявляться тогда, когда трескается поршневой палец, а также если трещины образовались на юбке поршня. Так или иначе, стук в моторе после прогрева требует прекращения эксплуатации и немедленной диагностики.

Еще одной распространенной проблемой является стук в двигателе на холостых, то есть когда мотор (независимо от степени прогрева) работает в режиме холостого хода. Если же поднять обороты, стуки и шумы пропадают или становятся менее интенсивными.

Сразу отметим, стуки на холостых могут указывать как на то, что какая-либо деталь задевает за другую от вибраций (например, могут стучать крышки, кожухи и т.д.), так и на люфты различных шкивов, шестеренок и приводов.

Как видно, причин для стука двигателя много, по этой причине важно локализовать источник как можно точнее. Теперь давайте остановимся на самых распространенных неполадках и рассмотрим наиболее частые источники шумов в двигателе более подробно.

Стук в головке блока цилиндров

Обычно, если речь заходит о стуках в области ГБЦ, чаще всего стучат клапана или гидрокомпенсаторы. Также клапанный стук можно услышать на моторах с ГК, а не только в агрегатах, которые имеют механический привод клапанов.

Так или иначе, стук гидрокомпенсаторов нужно устранять присадкой, промывкой или заменой, а клапана следует регулировать. Если же данные процедуры не помогают, тогда высока вероятность износа кулачков распредвала.

Также может появиться зазор между толкателем и посадочным местом, торец клапана имеет износ, пришли в негодность регулировочные шайбы и т.д. Еще в ГРМ шумы и стуки часто издает цепь, в механизмах с ременным приводом нередко выходят из строя натяжные ролики.

Следует помнить, что в головке изнашиваются и втулки клапанов, седла, постепенно образуется выработка постели распредвала. Сами стуки в ГБЦ могут по тональности меняться от звонких высокочастотных до низких и рокочущих.

При этом важно понимать, что езда со стуками и шумами в механизме газораспределения недопустима по ряду причин. Например, увеличенные зазоры ухудшают герметичность камеры сгорания, мотор теряет мощность, отмечается быстрый износ деталей ГРМ.

Если зазоры слишком большие, могут вылететь регулировочные шайбы, что приведет в негодность распредвал и т.д. В случае, когда стучат гидрокомпенсаторы, сильно изнашиваются кулачки распредвала.

Стук в блоке цилиндров двигателя

Появление стука в БЦ, особенно если локализуется стук в нижней части двигателя, часто указывает на проблемы с КШМ. Такие стуки говорят о серьезной поломке, двигатель нужно прекратить эксплуатировать. В противном случае можно привести в негодность коленчатый вал.

Если же застучали шатунные вкладыши, дальнейшая езда приведет к отрыву крышки шатуна, затем будет пробит блок цилиндров. В этом случае может потребоваться менять весь двигатель на контрактный.

Стук шатунных шеек металлический, отличается резкостью, особенно если нажать на газ. Также в подобной ситуации падает давление масла, загорается лампочка давления масла на панели приборов. Снижение давления приводит к тому, что двигатель может заклинить уже через несколько минут работы под нагрузкой.

Также стучать могут коренные шейки коленвала. Такой стук более низкий, по мотору идет вибрация. Причина – в результате износа коренных шеек появляется зазор между шейками коленвала и опорами в блоке. Еще такой стук может появиться по причине низкого давления в системе смазки, что приводит к появлению задиров на шейках вала.

Отметим, что если проблема в коренных шейках вала, до места ремонта можно доехать своим ходом, чего не скажешь о стучащих шатунных подшипниках. Однако и в этом случае никаких серьезных нагрузок на ДВС давать нельзя, а сам двигатель нужно ремонтировать сразу.

Теперь перейдем к ЦПГ. Если стала стучать поршневая группа, это говорит об увеличении зазора между поршнем и цилиндром, а также возникновении дефектов как на гильзе, так и на самом поршне.

Еще следует отметить, что причиной стуков также может оказаться поршневой палец и место его соединения с шатуном. Например, если палец выдвинут из поршня, тогда он может бить по стенке цилиндра. Причина — недостаточная запрессовка пальца или стопор на поршне вылетел (в зависимости от типа посадки поршневого пальца на том или ином ДВС, которая бывает «горячей» и «плавающей»).

Шумы и стуки в навесном оборудовании ДВС

Как уже было сказано выше, стучать может не сам двигатель, а его навесное оборудование. Дело в том, что в силовой установке может шуметь или застучать помпа, стартер, генератор и т.д. Также не следует исключать возможных проблем с КПП.

Как определить, что стучит в двигателе

Рекомендуем также прочитать статью о том, как точно определить, что стучит в двигателе. Из этой статьи вы узнаете о различных доступных способах диагностики и определения стуков и шумов в ДВС.

При этом диагностировать проблему легче, чем в случае с двигателем. Для проверки нужно снять ремень с того или иного агрегата, после чего оценить уровень шума, запустив ДВС. Также после снятия ремня следует прокрутить валы и шкивы, чтобы точно определить источник стука или шума.

Что в итоге

Как видно, причин для стука в моторе существует достаточно много. При этом стук в двигателе может появляться и пропадать (в зависимости от нагрева и степени нагрузки на ДВС).

Для точного определения поломки в ряде случаев двигатель нужно разбирать и проводить дефектовку. Данная процедура позволяет оценить состояние деталей ЦПГ, КШМ, ГРМ и т.д. на предмет выработки и увеличения зазоров, задиров, трещин и других дефектов.

Cпециалист по ремонту двигателей определяет возможность восстановления (ремонта) или же принимает решение о полной замене изношенных и поврежденных элементов. Например, коленчатый вал во многих случаях шлифуют, блок цилиндров гильзуют/растачивают, тогда как поршни, поршневые кольца, шатуны и другие детали принято менять. Что касается ГРМ, распредвал также подлежит шлифовке или замене, клапана нередко меняют на новые.

Напоследок отметим, что ремонт двигателя, как частичный, так и капитальный, является дорогостоящей и сложной процедурой. По этой причине следует использовать только высококачественные запчасти и доверять такую работу исключительно проверенным и квалифицированным специалистам.

Любой автовладелец вне зависимости от стажа вождения слышал такое выражение, как «стук пальцев». Несмотря на то, что фраза достаточно распространена, имеет не совсем точное толкование. В современных автомобилях характерный звук издается не поршневыми пальцами, водитель и его пассажиры улавливают звуковое колебание от ударной волны, образовавшейся при взрыве топливно-воздушного состава непосредственно в камере сгорания.

В автомашинах образца «бабушкиного» года выпуска могли стучать именно поршневые пальцы. Низкая износостойкость, прочность металлических деталей, воздействие больших температур и значительных нагрузок посадочного места поршневого пальца способствовали образованию различных зазоров, становившихся причиной характерного звука.

Современное автомобилестроение использует исключительно сталь надлежащего качества, применяет высокоточные методики по обработке каждой детали, поэтому повреждение и появление каких-либо дефектов самих пальцев практически исключается. Но, тем не менее, термин «стучат пальцы» из профессиональноголексикона автовладельцев не исчез.

Причины возникновения

При корректной работе силового агрегатасохраняется последовательность процесса сгорания топлива. Стартует он со свечей зажигания, а затем равноудаленно заполняет всю камеру.

Детонационное горение происходит абсолютно по-другому. Весь объем топливно-воздушной смеси взрывается одномоментно, резко, провоцируя значительное повышение показателя давления и температуры самих цилиндров. При таких условиях в местах наибольшей концентрации несгоревшего топлива образовываются химические активные соединения.

При достижении критических величин возникают цепные химические реакции, способствующие воспламенению взрывного типа. Образовавшаяся волна, двигается достаточно быстро, сильно ударяет стенки камеры и поверхности цилиндров, одновременно организуются новые точки самовозгорания. Итогом становятся многочисленные колебательные явления, провоцирующие вибрации силового агрегата.

Данное явление и есть детонация, которая становится первопричиной того, почему стучат пальцы в двигателе.

Может возникнуть по разным причинам, самыми распространенными являются:

• Состав топлива. Если воздух и топливо находятся в пропорции 9-0, чем нарушают средний показатель, то в случае проникновения в камеру с повышенной температурой и давлением на отдаленных участках формируются различные реакции окислительного вида, являющиеся первоисточником процесса самовоспламенения, то есть детонации.
• Величина угла опережения зажигания. Повышение данного показателя провоцирует сдвиг максимального пика давления, что становится фактором возникновения детонационных процессов.
• Октановое число топливной смеси. Чем ниже этот показатель, тем больше вероятность возникновения детонации. Уменьшение данного критерия приводит к росту химической активности горючего к процессу окисления. Поэтому автовладельцы, использующие 76-й бензин намного чаще отмечают стук поршневых пальцев, чем водители, заливающие в бак 92-й бензин.
• Степень сжатия. Показатель, характеризующий соотношение объема одного цилиндра к общему объему камеры сгорания. Его увеличение приводит к тому, что неизменно начинают возрастать давление и температура, а значит, увеличивается риск возникновения детонации. Поэтому, если установлен силовой агрегат с достаточно большим показателем степени сжатия, то автовладельцу рекомендовано использовать высокоэтилированный бензин.
• Калильное зажигание, вызывающее сгорание самопроизвольного характера топливной смеси в цилиндрах. Возникает из-за наличия горящей сажи либо от высокой температуры в камере. Не менее важно грамотно подбирать тип свечи зажигания. Различают «холодную», «теплую» и «среднюю» свечу, характеризующуюся разным калильным показателем. Это необходимо для того, чтобы не вызвать возгорание приперегреве изолятора центрального электрода свечи.
• Увеличенная нагрузка на мотор. Если водитель будет предпринимать попытки каждый раз стартовать, например, с третьей передачи, то в определенный момент он неизменно услышит, как стучат пальцы его двигателя.

Негативные последствия от детонации

Детонация по своей природе несет разрушающий характер, может привести к поломке различных деталей и узлов, а также стать основополагающей причиной для проведения капитального ремонта двигателя. Поэтому, современные ДВС, функционирующие на высоких оборотах, могут в короткие сроки выйти из строя, именно из-за детонационных процессов.

Среди автовладельцев очень распространенно ошибочное мнение, что рост показателя давления за счет увеличения скоростного режима положительно отражается на повышении мощности мотора. Но ситуация складывается прямо противоположно. Временная продолжительность взрывной волны очень маленькая (0,0001 с).

Такое же время отводится на увеличение давления на поршни. Следственно, они никаким образом за такое мизерное количество времени не смогут повлиять на мощность двигателя. А нанести существенный вред разным узлам и деталям вполне вероятно.

Когда взрывная волна с огромной силой ударяется о стенки цилиндра, она значительно разрушает масляную пленку. Эта пленка защищает детали ЦПГ не только от «сухого» трения, но и от коррозионного воздействия, поэтому ее разрушение неизбежно приведет к частичному механическому износу и повреждению деталей.

К тому же при образовании ударной волны в резкой форме начинает возрастать к стенкам цилиндров тепловая отдача от сгоревшего газа, что вызывает перегрев ДВС. Это, в свою очередь, отразиться на состоянии и эксплуатационных характеристиках прокладок, уплотнителей, свечей зажигания, поршней и т.д.

Способы устранения детонации

Наряду с причинами образования детонационных процессов, существует и ряд приемов для ее предотвращения. Их цель — активно ускорять процесс горения остаточного количества топливной смеси, а также замедлить протекание окислительных химических процессов, образующихся в полости камеры сгорания.

1. Увеличение числа оборотов работающего двигателя.
2. Организация турбулизации потоков топливно-воздушной смеси в камере сгорания.
3. Сокращение пути фронта пламени.

В последнее время интенсивно разрабатываются приемы с использованием электроники против того, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне. С этой целью создаются микропроцессоры для управления силовым агрегатом.

Создаваемые интеллектуальные датчики позволяют не только отслеживать все процессы, образующиеся и развивающиеся внутри цилиндров, но и корректировать их за счет изменения состава топливной смеси, а также путем изменения угла опережения зажигания.

chevroletcars.ru

Детонация, как первопричина того, почему стучат пальцы в двигателе

Любой автовладелец вне зависимости от стажа вождения слышал такое выражение, как «стук пальцев». Несмотря на то, что фраза достаточно распространена, имеет не совсем точное толкование. В современных автомобилях характерный звук издается не поршневыми пальцами, водитель и его пассажиры улавливают звуковое колебание от ударной волны, образовавшейся при взрыве топливно-воздушного состава непосредственно в камере сгорания.

В автомашинах образца «бабушкиного» года выпуска могли стучать именно поршневые пальцы. Низкая износостойкость, прочность металлических деталей, воздействие больших температур и значительных нагрузок посадочного места поршневого пальца способствовали образованию различных зазоров, становившихся причиной характерного звука.

Современное автомобилестроение использует исключительно сталь надлежащего качества, применяет высокоточные методики по обработке каждой детали, поэтому повреждение и появление каких-либо дефектов самих пальцев практически исключается. Но, тем не менее, термин «стучат пальцы» из профессиональноголексикона автовладельцев не исчез.

Причины возникновения

При корректной работе силового агрегатасохраняется последовательность процесса сгорания топлива. Стартует он со свечей зажигания, а затем равноудаленно заполняет всю камеру.

Детонационное горение происходит абсолютно по-другому. Весь объем топливно-воздушной смеси взрывается одномоментно, резко, провоцируя значительное повышение показателя давления и температуры самих цилиндров. При таких условиях в местах наибольшей концентрации несгоревшего топлива образовываются химические активные соединения.

При достижении критических величин возникают цепные химические реакции, способствующие воспламенению взрывного типа. Образовавшаяся волна, двигается достаточно быстро, сильно ударяет стенки камеры и поверхности цилиндров, одновременно организуются новые точки самовозгорания. Итогом становятся многочисленные колебательные явления, провоцирующие вибрации силового агрегата.

Данное явление и есть детонация, которая становится первопричиной того, почему стучат пальцы в двигателе.

Может возникнуть по разным причинам, самыми распространенными являются:

• Состав топлива. Если воздух и топливо находятся в пропорции 9-0, чем нарушают средний показатель, то в случае проникновения в камеру с повышенной температурой и давлением на отдаленных участках формируются различные реакции окислительного вида, являющиеся первоисточником процесса самовоспламенения, то есть детонации.
• Величина угла опережения зажигания. Повышение данного показателя провоцирует сдвиг максимального пика давления, что становится фактором возникновения детонационных процессов.
• Октановое число топливной смеси. Чем ниже этот показатель, тем больше вероятность возникновения детонации. Уменьшение данного критерия приводит к росту химической активности горючего к процессу окисления. Поэтому автовладельцы, использующие 76-й бензин намного чаще отмечают стук поршневых пальцев, чем водители, заливающие в бак 92-й бензин.
• Степень сжатия. Показатель, характеризующий соотношение объема одного цилиндра к общему объему камеры сгорания. Его увеличение приводит к тому, что неизменно начинают возрастать давление и температура, а значит, увеличивается риск возникновения детонации. Поэтому, если установлен силовой агрегат с достаточно большим показателем степени сжатия, то автовладельцу рекомендовано использовать высокоэтилированный бензин.
• Калильное зажигание, вызывающее сгорание самопроизвольного характера топливной смеси в цилиндрах. Возникает из-за наличия горящей сажи либо от высокой температуры в камере. Не менее важно грамотно подбирать тип свечи зажигания. Различают «холодную», «теплую» и «среднюю» свечу, характеризующуюся разным калильным показателем. Это необходимо для того, чтобы не вызвать возгорание приперегреве изолятора центрального электрода свечи.
• Увеличенная нагрузка на мотор. Если водитель будет предпринимать попытки каждый раз стартовать, например, с третьей передачи, то в определенный момент он неизменно услышит, как стучат пальцы его двигателя.

Негативные последствия от детонации

Детонация по своей природе несет разрушающий характер, может привести к поломке различных деталей и узлов, а также стать основополагающей причиной для проведения капитального ремонта двигателя. Поэтому, современные ДВС, функционирующие на высоких оборотах, могут в короткие сроки выйти из строя, именно из-за детонационных процессов.

Среди автовладельцев очень распространенно ошибочное мнение, что рост показателя давления за счет увеличения скоростного режима положительно отражается на повышении мощности мотора. Но ситуация складывается прямо противоположно. Временная продолжительность взрывной волны очень маленькая (0,0001 с).

Такое же время отводится на увеличение давления на поршни. Следственно, они никаким образом за такое мизерное количество времени не смогут повлиять на мощность двигателя. А нанести существенный вред разным узлам и деталям вполне вероятно.

Когда взрывная волна с огромной силой ударяется о стенки цилиндра, она значительно разрушает масляную пленку. Эта пленка защищает детали ЦПГ не только от «сухого» трения, но и от коррозионного воздействия, поэтому ее разрушение неизбежно приведет к частичному механическому износу и повреждению деталей.

К тому же при образовании ударной волны в резкой форме начинает возрастать к стенкам цилиндров тепловая отдача от сгоревшего газа, что вызывает перегрев ДВС. Это, в свою очередь, отразиться на состоянии и эксплуатационных характеристиках прокладок, уплотнителей, свечей зажигания, поршней и т.д.

Способы устранения детонации

Наряду с причинами образования детонационных процессов, существует и ряд приемов для ее предотвращения. Их цель — активно ускорять процесс горения остаточного количества топливной смеси, а также замедлить протекание окислительных химических процессов, образующихся в полости камеры сгорания.

1. Увеличение числа оборотов работающего двигателя.
2. Организация турбулизации потоков топливно-воздушной смеси в камере сгорания.
3. Сокращение пути фронта пламени.

В последнее время интенсивно разрабатываются приемы с использованием электроники против того, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне. С этой целью создаются микропроцессоры для управления силовым агрегатом.

Создаваемые интеллектуальные датчики позволяют не только отслеживать все процессы, образующиеся и развивающиеся внутри цилиндров, но и корректировать их за счет изменения состава топливной смеси, а также путем изменения угла опережения зажигания.

avtodvigateli.com

Чем опасен стук пальцев в двигателе?

Стук пальцев – это распространенная проблема, с которой сталкиваются многие автовладельцы. Поговорим поподробнее о том, что же принято понимать под такой неисправностью, как выполняется ремонт и какие будут ожидать затраты автовладельца на устранение имеющихся неисправностей.

Диагностика неисправности

Любой появившийся посторонний шум двигателя должен стать основанием для автовладельца провести подробную диагностику машины и устранить имеющиеся неполадки. Чем раньше автовладелец обратиться в сервис за выполнением ремонта, тем проще и дешевле устранить подобные неисправности.

Такое понятие как стук пальцев определить не составит труда. Конечно, внутри двигателя нет никаких пальцев, а такой звук, который, напоминает, словно удары пальцами по металлической крышке двигателя, вызван неправильным распределением и последующим сгоранием топлива в двигателе. Образуется такой звук от того, что взрывная волна от поджигаемой топливно-воздушной смеси ударяется о металлические стенки, издавая характерный шум.

При появлении таких звуков следует оперативно обращаться в ремонт, так как на начальном этапе этих  неисправностей можно устранить неполадки одной лишь корректировкой впрыска. Если автовладелец пренебрегает появившимися симптомами неисправности мотора, то, в конечном счете, выгорает напыление цилиндров, появляются проблемы с клапанной группой, а двигатель будет ожидать дорогостоящий капитальный ремонт.

Причина стука пальцев

Вне зависимости от того, по какой причине начинают стучать пальцы, всё же подобное явление ненормально и необходимо вскрывать мотор, выполнять его диагностику и соответствующий ремонт. Только лишь на отдельных модификациях двигателей при резком разгоне всё же такой стук может возникать по естественным причинам, когда на мотор приходятся повышенные нагрузки. Но если такие звуки появляются на холостом ходу или плавном разгоне, то у двигателя имеются неполадки, которые необходимо как можно скорее устранять.

Кстати, причиной такого стука пальцев может стать плохое качество используемого бензина. Ни в коем случае не следует понижать октановое число, чем-то требует автопроизводитель. Именно это является основной причиной появления неприятного стука пальцев. Также возникать такие поломки могут по причине неисправности расходомера воздуха или же поломке датчика детонации. В любом случае, если смена топлива не помогла решить проблему, то потребуется выполнять первоначально компьютерную диагностику мотора, а потом вскрывать его и проверять впрыск.

 

Ещё одной причиной появления подобных проблем являются неисправности системы зажигания. Настройки зажигания могут сбиваться даже в самых современных автомобилях, что и приводит к неправильной детонации и появлению выраженных посторонних стуков в работе мотора. В подобном случае необходима перенастройка инжектора и зажигания, что выполняется в условиях сервиса на специальном оборудовании.

Куда хуже, когда причиной стука пальцев является общий износ автомобиля. В подобном случае потребуется комплексный ремонт, который относится к категории капитального и имеет соответствующую стоимость. Однако подобное отмечается лишь на сильно изношенных автомобилях, которые пробежали уже 300-400 тысяч километров и более. Для такого восстановления используются соответствующие ремкомплекты, однако куда проще бывает заменить мотор на бэушный контрактный, чем пытаться заняться его восстановлением.

Подведём итоги

На большинстве двигателей появление характерного металлического стука пальцев является признаком неисправности системы зажигания или других поломок двигателя. В первую очередь автовладельцу следует попробовать сменить заправку, если подобное не помогло, нужно доставить машину в сервис, выполнить её компьютерную диагностику, определить имеющиеся неисправности и провести оперативный ремонт. Оставлять без внимания такие неисправности не следует, так как в последующем выгорает напыление цилиндров, появляются проблемы с клапанной группой. В конечном счете, приходится выполнять дорогостоящий капитальный ремонт мотора.

21.10.2019

cartechnic.ru

Стучат пальцы в двигателе причины

С таким понятием как «стук пальцев» знаком, наверное, каждый отечественный автомобилист, независимо от того, профессионал он или любитель. Однако мало кто знает, что в действительности за этим скрывается не стук поршневых пальцев, а такое явление как детонация. Объяснить почему так произошло можно следующим образом. В старые времена в двигателях стучали действительно поршневые пальцы. Под действием больших температур и знакопеременных нагрузок из-за низкой прочности и твердости деталей появлялись зазоры в посадочных местах поршневого пальца, которые и являлись источниками стука. Сейчас же благодаря использованию качественных сталей и более высокоточным методам обработки деталей этот недостаток удалось устранить. Только вот название («имя») его осталось прежним, скрывая такое явление как детонация.
Признаки детонации
Детонацию очень легко определить на слух — она, как правило, проявляется в виде звонкого металлического стука. Кроме того, ее сопровождают и заметное снижение мощности, перегрев и неустойчивая работа двигателя, кратковременное появление черного дыма из выхлопной трубы, снижение температуры отработавших газов.

Что такое детонация?
Детонация — это самовоспламенение горючей смеси в камере сгорания, которое имеет характер взрывной волны. Наиболее часто она появляется при резком повышении нагрузки, например, при резком ускорении или же при движении на подъем. В этой ситуации водитель, как правило, со всей силой жмет на педаль газа, чем обеспечивается подача богатой смеси в цилиндры двигателя. Попав в цилиндры и заполнив все его объемы, на богатую горючую смесь начинают воздействовать высокие температура и давление. Высокое давление в камере сгорания создается по двум причинам: во-первых, при такте сжатия поршень движется вверх и сжимает горючую смесь, т.е. повышает давление, во-вторых, после воспламенения основной части горючей смеси волна пламени, распространяясь по всей камере сгорания, создает фронт высокого давления, который также способствует повышению давления.

Под воздействием высоких давления и температуры в местах скопления несгоревшей горючей смеси образуются активные соединения (перекиси, альдегиды, спирты и т.д.). Достигнув критической величины, между этими соединениями начинают возникать цепные окислительные реакции, которые в итоге приводят к самовоспламенению смеси, имеющей к тому же взрывной характер. В месте взрыва происходит значительное повышение температуры и образование взрывной волны, фронт пламени которой распространяется со скоростью 1000 — 2300 м/с. Для сравнения, скорость распространения фронта пламени при нормальном сгорании горючей смеси — 20-30 м/с. Двигаясь с такой огромной скоростью взрывная волна ударяется о стенки цилиндров и камеры сгорания, при этом образуя все новые очаги самовоспламенения. В результате таких процессов в цилиндрах появляется большое количество взрывных волн, которые являются источником возникновения колебательных процессов в цилиндрах, вызывающих вибрации двигателя.

Что касается звонкого металлического стука, называемого в народе «стуком пальцев», а в теории двигателей — детонацией, то он появляется именно в результате многократно повторяющихся ударов взрывных волн о стенки цилиндров.

Последствия детонации
Бытует мнение, что увеличение давления за счет роста скорости распространения фронта пламени должно положительно отразиться на повышении мощности двигателя. На самом же. деле все происходит наоборот. Взрывные волны «живут» очень мало — меньше 0,0001 с, и на столько же времени происходит повышение давления на поршень, поэтому повлиять на повышение мощности за столь короткий промежуток времени они просто не успевают. А вот чтобы принести огромный вред этого времени, к сожалению, достаточно.

Ударяясь с огромной скоростью о стенки цилиндров, взрывная волна разрушает масляную пленку, которая предохраняет детали цилиндро-поршневой группы от сухого трения и коррозионного износа под воздействием активных элементов продуктов сгорания. Давление фронта взрывной волны достигает величины более 70 кгс/см2, что может привести к механическим повреждениям деталей двигателя. При наличии ударных волн резко возрастает отдача тепла от сгоревших газов к стенкам цилиндров, что вызывает перегрев двигателя. А перегрев, в свою очередь, становится причиной разрушения некоторых деталей двигателя: прокладки между головкой и блоком, обгорания кромок поршней, свечей зажигания. В сумме все эти негативные влияния приводят к значительному уменьшению моторесурса двигателя.

Кроме механических повреждений, детонация несет в себе и ухудшение эксплуатационных показателей работы двигателя, о которых мы уже упоминали, — снижается мощность двигателя, ) повышается расход топлива.

Факторы, влияющие на появление детонации
Появлению детонации способствуют много факторов, и все они имеют одну общую черту — уменьшают задержку самовоспламенения несгоревшей части горючей смеси, удаленной от свечи зажигания или, проще говоря, в камере сгорания создаются благоприятные условия для более быстрого протекания окислительных реакций горючей смеси. Итак, появлению детонации способствуют следующие факторы:

Во-первых — состав горючей смеси. Так, богатая смесь, имеющая соотношение воздух — топливо, равное 9,0, при попадании в камеру сгорания под действием высокого давления и температуры формирует в ее отдаленных уголках очаги возникновения окислительных реакций, которые являются (источниками самовоспламенения — детонационного сгорания топлива.

Во-вторых — угол опережения зажигания. Его увеличение приводит к сдвигу пика максимума давления в процессе сгорания горючей смеси ближе к верхней мертвой точке (ВМТ), из-за чего происходит увеличение давления в камере сгорания. А увеличение давления, как мы уже знаем, входит в число основных виновников «рождения» детонации.

В-третьих — октановое число топлива. Чем ниже октановое число топлива, тем больше вероятность детонационного сгорания горючей смеси. Объясняется это ростом химической активности топлива к окислению при снижении его октанового числа. Именно поэтому мы наиболее часто и слышим «стук пальцев» при использовании 76-го бензина в двигателях, которым рекомендуется бензин с октановым числом 92 и более.

В-четвертых степень сжатия. Для начала напомним: степень сжатия — это отношение объема цилиндра к объему камеры сгорания. Увеличение степени сжатия приводит к повышению давления и температуры в камере сгорания и, естественно, к созданию благоприятных условий для детонационного сгорания топлива. По этой причине для всех двигателей с высокой, степенью сжатия должен использоваться высокоэтилированный бензин.

В-пятых — конструкционные недостатки. К ним можно отнести: а) более плохие условия охлаждения несгоревшей, удаленной от свечи зажигания части горючей смеси; б) замедленный процесс догорания смеси из-за неудачной конструкции камеры сгорания; в) плохой отвод тепла от центра поршня к стенкам цилиндра, например, из-за выпуклой конструкции днища поршня, где теплу требуется пройти больший путь, чем при плоской конструкции днища; г) большой диаметр цилиндров с одной стороны ухудшает отвод тепла, с другой — камера сгорания получает большее количество удаленных от свечи зажигания зон, чем увеличивается вероятность появления очагов детонационного сгорания горючей смеси.

Барьеры на пути детонации
Хорошо, что в противовес факторам, способствующим появлению детонации, существуют и факторы, препятствующие ее возникновению. Все они, как правило, ускоряют сгорание несгоревшей части горючей смеси во фронте пламени, идущей от искры зажигания, или же замедляют протекание окислительных реакций — источника самовоспламенения.

Это, во-первых, повышение числа оборотов двигателя. За счет этого уменьшается время на протекание окислительных реакций, соответственно уменьшается и вероятность самовоспламенения.

Во-вторых, турбулизация (вращение) потоков смеси в камере сгорания. Организация вращения потоков горючей смеси в камере сгорания ускоряет распространение фронта пламени от искры зажигания, чем предупреждается появление детонации.

В-треть их, уменьшение пути проходимого фронтом пламени. Это скорее конструкционное решение проблемы. На практике оно выражается в уменьшении диаметра цилиндров или же в установке двух свечей зажигания на один цилиндр.

В недалеком прошлом в борьбе с детонацией большой популярностью у некоторых наших автолюбителей-рационализаторов пользовались «капельницы» — устройства, подающие воду в цилиндры двигателя. Они действительно снижали вероятность появления детонации, однако из-за малой надежности конструкции, а главное из-за негативных свойств воды (коррозионная активность, высокая температура замерзания) не получили дальнейшего распространения.

Успешным примером борьбы с детонацией в отечественном автомобилестроении может стать форкамерно-факельное зажигание, используемое в двигателе автомобиля ГАЗ-3102 «Волга». Камера сгорания такого двигателя состоит из двух полостей — большой и малой. В малой полости происходит образование богатой горючей смеси, а в большой — бедной. В момент подачи искры в малую полость происходит воспламенение и сгорание богатой смеси, а образовавшийся фронт пламени, попадая через специальные отверстия в большую полость, воспламеняет бедную смесь. Этим и исключается появление детонации.

За рубежом борьба с детонацией идет еще более активно. Развитие электроники позволило создать микропроцессорные системы управления двигателем. Их интеллектуальные возможности позволяют с помощью специальных датчиков следить за происходящими внутри цилиндров процессами и влиять на их протекание путем изменения состава горючей смеси и угла опережения зажигания.

Самым последним и, пожалуй, эффективным достижением в борьбе с детонацией стало создание двигателя, способного работать на сверхобедненных смесях, имеющего в среднем по всему объему камеры сгорания значение соотношения воздух — топливо 40:1 у Mitsubishi или даже 50:1 у Toyota.

Калильное зажигание
Очень часто среди владельцев автомобилей возникают споры относительно того, чем отличается детонация от калильного зажигания. С детонацией, я думаю, мы уже разобрались, теперь познакомимся с калильным зажиганием, которое также хранит в себе массу опасностей для автомобильного двигателя. Напомним, что калильное зажигание — это воспламенение топлива (горючей смеси) в камере сгорания от нагретых деталей двигателя (головок выпускных клапанов, электродов свечей зажигания) или же от раскаленных частиц нагара. Воспламенение может происходить преждевременно, т.е. до подачи искры на свечу зажигания или после воспламенения основной части топлива.

Основным отличием калильного зажигания от детонации является скорость распространения фронта пламени. При воспламенении горючей смеси от накаленных поверхностей скорость распространения фронта пламени почти такая же, как и при воспламенении от искры свечи зажигания. Поэтому калильное зажигание не несет в себе той разрушительной силы, которая скрыта во взрывной волне при детонации. Тем не менее оно также таит неприятности. При преждевременном воспламенении смеси происходят резкие обратные удары на коленчатый вал, иногда вызывающие его поломку. Как и при детонации, при преждевременном воспламенении от накаленных деталей происходит увеличение отдачи тепла от отработавших газов к стенкам камеры сгорания из-за увеличения нахождения этих газов в камере сгорания. А это вызывает перегрев двигателя со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Определить на слух калильное зажигание трудно, так как оно выражается в глухих стуках и на фоне общего шума его почти не слышно. Легче всего его обнаружить при выключении зажигания. Если двигатель продолжает работать значит топливо воспламеняется от нагретых поверхностей деталей или частиц нагара, т.е. «работает» калильное зажигание. Для борьбы с этим недостатком, основным виновником которого является нагар, в настоящее время имеется множество средств (присадки к топливу, аэрозолей и т.д.). Самым же простым «дедовским» методом в борьбе с калильным зажиганием считается режим движения автомобиля в течение 5-10 мин., при котором он полностью загружен и движется с максимальной скоростью на прямой передаче. Этого времени ему вполне достаточно для выгорания скопившегося нагара в камере сгорания. Если же источником калильного зажигания являются раскаленные детали двигателя, ищите причину перегрева, не забыв при этом о детонации, как источники перегрева.

Любые посторонние шумы в двигателе автомобиля часто вызывают у владельцев чувство настороженности. И даже если эти звуки никак не отражаются на ходовых качествах, само их появление заставляет водителя задуматься о диагностике. На многих автомобилях стучат «пальцы» при разгоне, но эта проблема часто игнорируется. Звук появляется, когда машина набирает скорость. Если вовремя не обратить на это внимание, возникают куда более серьезные проблемы. При этом определить причины появления стуков, а также исправить эту проблему автолюбители самостоятельно не могут. Давайте рассмотрим причины этих неприятных водительскому уху звуков, а также узнаем, как устранить данные проблемы с мотором.

Стук пальцев

Из двигателя, который работает под нагрузкой, могут доноситься звонкие металлические звуки. Они исчезают при наборе определенной скорости. Механики старой школы скажут, что это стучат «пальцы» при разгоне. Однако водитель удивится, и будет полностью прав: к «пальцам», установленным в поршнях, звук никакого отношения не имеет.

Почему «пальцы»?

Процесс сгорания горючей смеси в полностью исправном моторе идет последовательно. Возле свечи зажигания разгорается пламя, и постепенно оно заполняет весь цилиндр. Но есть и другой вариант горения – детонационный. Взрыв топливной смеси в камере сгорания происходит резко. При этом повышается давление и температура. Этот самый взрыв и называют детонацией. Вот почему водитель слышит стук – он исходит от взрывной волны. Правильное сгорание подразумевает скорость распространения огня до 30 м/с. Давление газов растет постепенно. При таком сгорании пламя заполняет цилиндр постепенно. Газы давят на поршень мягко. Не возникает стуков газа о стенки камер сгорания, так как никакого взрыва нет. Если скорость горения больше, то это и есть предпосылки для детонации. Кстати, данное явление очень вредно для двигателя.

Детонация – что это?

Если стучат «пальцы» при разгоне, то это говорит о детонации в двигателе. Таковой называют мгновенный и очень разрушительный по своей силе взрыв любых воспламеняющихся веществ после удара или срабатывания детонатора. Это определение по словарю Ушакова. Детонация горючих веществ для двигателей автомобилей – это быстрое выгорание смеси бензинов и воздуха. Возникает, когда мотор работает под нагрузкой на низких оборотах и некачественном топливе. Этот процесс сопровождается стуками, вибрацией, повышением температуры. В результате стучат «пальцы» при разгоне (ВАЗ-2112 в том числе).

Почему возникает детонация?

Октановое число горючего – это показатель, которым характеризуется коэффициент сопротивления горючей жидкости воспламенению в процессе сжатия. Другими словами, это детонационная стойкость.

Еще о причинах стука

Когда автомобиль набирает скорость, для двигателя это стрессовая ситуация. Особенно если разогнать автомобиль нужно внезапно. Когда водитель выжимает педаль акселератора в пол для резкого набора оборотов, к примеру с одной до шести тысяч, тогда водитель услышит, как стучат «пальцы» при разгоне («Приора» не является исключением).

Типовые причины звона «пальцев» при нормальной работе ДВС

Если стучат «пальцы» при разгоне в «Калине», возможно, вышел из строя ДМРВ. Если он работает неправильно, тогда ЭБУ будет получать неверную информацию и отдавать неправильные команды. Еще одна причина – неверно выставленный угол опережения зажигания. По этой причине точка, в которой топливо будет сгорать максимально, близится в ВМТ. Это ведет к повышенному давлению в камере сгорания. Если стучат «пальцы» при разгоне на «Форде Фокусе», то, возможно, вышел из строя датчик гашения детонации. Обязательно стоит проверить данный элемент. Если он перестал работать, его следует заменить.

Последствия

Детонация может вызывать непоправимые последствия для двигателя. Это прогары и другие повреждения клапанов, поломки поршневых колец.

Как избежать детонации?

Все без исключения современные автомобили оснащены специальным датчиком и блоком, которые реагируют и подавляют данное разрушительное явление.

Заключение

Детонация всегда возникает неожиданно и может сильно напугать автовладельцев. Когда стучат «пальцы», стоит воспользоваться этими рекомендациями, причины подробно описаны. Если проблему не удается решить самостоятельно, тогда стоит обратится за помощью в СТО.

Любой автовладелец вне зависимости от стажа вождения слышал такое выражение, как «стук пальцев». Несмотря на то, что фраза достаточно распространена, имеет не совсем точное толкование. В современных автомобилях характерный звук издается не поршневыми пальцами, водитель и его пассажиры улавливают звуковое колебание от ударной волны, образовавшейся при взрыве топливно-воздушного состава непосредственно в камере сгорания.

В автомашинах образца «бабушкиного» года выпуска могли стучать именно поршневые пальцы. Низкая износостойкость, прочность металлических деталей, воздействие больших температур и значительных нагрузок посадочного места поршневого пальца способствовали образованию различных зазоров, становившихся причиной характерного звука.

Современное автомобилестроение использует исключительно сталь надлежащего качества, применяет высокоточные методики по обработке каждой детали, поэтому повреждение и появление каких-либо дефектов самих пальцев практически исключается. Но, тем не менее, термин «стучат пальцы» из профессиональноголексикона автовладельцев не исчез.

Причины возникновения

При корректной работе силового агрегатасохраняется последовательность процесса сгорания топлива. Стартует он со свечей зажигания, а затем равноудаленно заполняет всю камеру.

Детонационное горение происходит абсолютно по-другому. Весь объем топливно-воздушной смеси взрывается одномоментно, резко, провоцируя значительное повышение показателя давления и температуры самих цилиндров. При таких условиях в местах наибольшей концентрации несгоревшего топлива образовываются химические активные соединения.

При достижении критических величин возникают цепные химические реакции, способствующие воспламенению взрывного типа. Образовавшаяся волна, двигается достаточно быстро, сильно ударяет стенки камеры и поверхности цилиндров, одновременно организуются новые точки самовозгорания. Итогом становятся многочисленные колебательные явления, провоцирующие вибрации силового агрегата.

Данное явление и есть детонация, которая становится первопричиной того, почему стучат пальцы в двигателе.

Может возникнуть по разным причинам, самыми распространенными являются:

• Состав топлива. Если воздух и топливо находятся в пропорции 9-0, чем нарушают средний показатель, то в случае проникновения в камеру с повышенной температурой и давлением на отдаленных участках формируются различные реакции окислительного вида, являющиеся первоисточником процесса самовоспламенения, то есть детонации.
• Величина угла опережения зажигания. Повышение данного показателя провоцирует сдвиг максимального пика давления, что становится фактором возникновения детонационных процессов.
• Октановое число топливной смеси. Чем ниже этот показатель, тем больше вероятность возникновения детонации. Уменьшение данного критерия приводит к росту химической активности горючего к процессу окисления. Поэтому автовладельцы, использующие 76-й бензин намного чаще отмечают стук поршневых пальцев, чем водители, заливающие в бак 92-й бензин.
• Степень сжатия. Показатель, характеризующий соотношение объема одного цилиндра к общему объему камеры сгорания. Его увеличение приводит к тому, что неизменно начинают возрастать давление и температура, а значит, увеличивается риск возникновения детонации. Поэтому, если установлен силовой агрегат с достаточно большим показателем степени сжатия, то автовладельцу рекомендовано использовать высокоэтилированный бензин.
• Калильное зажигание, вызывающее сгорание самопроизвольного характера топливной смеси в цилиндрах. Возникает из-за наличия горящей сажи либо от высокой температуры в камере. Не менее важно грамотно подбирать тип свечи зажигания. Различают «холодную», «теплую» и «среднюю» свечу, характеризующуюся разным калильным показателем. Это необходимо для того, чтобы не вызвать возгорание приперегреве изолятора центрального электрода свечи.
• Увеличенная нагрузка на мотор. Если водитель будет предпринимать попытки каждый раз стартовать, например, с третьей передачи, то в определенный момент он неизменно услышит, как стучат пальцы его двигателя.

Негативные последствия от детонации

Детонация по своей природе несет разрушающий характер, может привести к поломке различных деталей и узлов, а также стать основополагающей причиной для проведения капитального ремонта двигателя. Поэтому, современные ДВС, функционирующие на высоких оборотах, могут в короткие сроки выйти из строя, именно из-за детонационных процессов.

Среди автовладельцев очень распространенно ошибочное мнение, что рост показателя давления за счет увеличения скоростного режима положительно отражается на повышении мощности мотора. Но ситуация складывается прямо противоположно. Временная продолжительность взрывной волны очень маленькая (0,0001 с).

Такое же время отводится на увеличение давления на поршни. Следственно, они никаким образом за такое мизерное количество времени не смогут повлиять на мощность двигателя. А нанести существенный вред разным узлам и деталям вполне вероятно.

Когда взрывная волна с огромной силой ударяется о стенки цилиндра, она значительно разрушает масляную пленку. Эта пленка защищает детали ЦПГ не только от «сухого» трения, но и от коррозионного воздействия, поэтому ее разрушение неизбежно приведет к частичному механическому износу и повреждению деталей.

К тому же при образовании ударной волны в резкой форме начинает возрастать к стенкам цилиндров тепловая отдача от сгоревшего газа, что вызывает перегрев ДВС. Это, в свою очередь, отразиться на состоянии и эксплуатационных характеристиках прокладок, уплотнителей, свечей зажигания, поршней и т.д.

Способы устранения детонации

Наряду с причинами образования детонационных процессов, существует и ряд приемов для ее предотвращения. Их цель — активно ускорять процесс горения остаточного количества топливной смеси, а также замедлить протекание окислительных химических процессов, образующихся в полости камеры сгорания.

1. Увеличение числа оборотов работающего двигателя.
2. Организация турбулизации потоков топливно-воздушной смеси в камере сгорания.
3. Сокращение пути фронта пламени.

В последнее время интенсивно разрабатываются приемы с использованием электроники против того, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне. С этой целью создаются микропроцессоры для управления силовым агрегатом.

Создаваемые интеллектуальные датчики позволяют не только отслеживать все процессы, образующиеся и развивающиеся внутри цилиндров, но и корректировать их за счет изменения состава топливной смеси, а также путем изменения угла опережения зажигания.

skoda-rapid.ru