Детонация и стук пальцев в двигателе: причины и способы устранения

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.

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.

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.

При запуске на холодную

Если при запуске мотора на холодную температуру начинается стук, это связано с вязкостью масла на холодном двигателе, особенно по этой причине происходит шум компенсаторов.

Если водитель поменял масло, то при запуске услышал стуки в моторе. Это нормальное явление, так как масло при замене было слито, а новое масло еще не успело поступить полностью в систему смазки. Некоторое время двигатель работает с масляным голоданием, вследствие чего. Чтобы ускорить процесс заполнения масла все системы смазки двигателя, перед тем как поменять новый масляный фильтр, его заполняют маслом.

При снижении уровня масла в картере также появляется непонятный шум в двигателе, постепенно усиливающийся по мере прогрева внизу. На горячую усиливается с повышением оборотов и это признаки масляного голодания шатунов и поршневых пальцев.

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.

Стучат клапана при разгоне — как с этим бороться?

• Стучат клапана при разгоне — как с этим бороться?
• Причины стука клапанов
• Что делать если стучат клапана при разгоне?
• Как исправить стук клапанов при разгоне?

Замечательно, когда автомобиль новый, двигатель тихо работает и его не слыхать при разгоне с педалью в пол. Но время неумолимо движется вперёд и наступает такой момент, когда Вы замечаете, что былая тишина попросту улетучилась, а под открытым капотом Вы видите клокочущего монстра, ранее издававшего приятное пение, сейчас оскорбляет Ваш слух чем-то совершенно несуразным.

• Причины стука клапанов
• Что делать если стучат клапана при разгоне?
• Как исправить стук клапанов при разгоне?

Шумная работа двигателя автомобиля зачастую связана с проблемами в газораспределительном механизме: увеличившиеся зазоры и стук всегда появляются, как непрошенная парочка неразлучных гостей. Самое первое, что может прийти в голову – это отрегулировать зазоры в клапанном приводе. Зачастую это помогает, но порой может и показаться, что стук только усугубился, ведь продолжает стучать один клапан или даже несколько. И на первый взгляд непонятно почему же так? Зазоры отрегулированы, распределительный вал вполне хорошо выглядит. И в голову сразу приходит мысль, что проблема не находится на поверхности, а затаилась где-то внутри, но где же? Вот-вот необходимо разобраться, а руки всё не доходят, а стук всё громче и громче!

Причины стука клапанов

Главной причиной, влияющей на появление стука, является увеличивающийся зазор между кулачками распределительного вала и рычагами. Если между этими деталями увеличится зазор, кулачок будет стучать о рокер, результатом чего окажутся посторонние звуки, будто металлический цокот. Чем больше будет становиться зазор, тем больше будет увеличиваться износ и повреждения, которые в конечном счёте приведут к полному выходу из строя всего двигателя внутреннего сгорания. Зазор между данными деталями выставляется производителями в зависимости от марки автомобиля, но имеет одинаковую величину для определённых моделей.

Уменьшеный зазор – это тоже плохо, ведь в таком случае происходит зажатие клапана, а спустя определённое время он и вовсе перестанет закрываться до конца. Если продолжать ездить с не плотно закрытыми или зажатыми клапанами, то перегрева двигателя Вам не избежать, а так же и снижения компрессии. Не исключена и вероятность полного выхода из строя одного или даже нескольких цилиндров. Для того, чтобы подобный сценарий не воплотился в реальность, необходимо своевременно регулировать клапаны. Примерно каждые 10-15 тысяч километров пробега.

Кроме неправильно произведённой регулировки клапанов, причиной стука в двигателе может быть и детонация силового агрегата. Детонация в двигателе по своей природе похожа на микровзрыв, во время которого огненная волна бьёт о стенки цилиндров и другие элементы поршневой группы. В результате таких ударов и может происходить стук клапанов. Помните ещё и то, что порой металлический цокот не обязательно связан с повреждением клапанов. Основными признаками, характеризующими возникновение детонации, являются: повышение вибрации, чёрный дым из выхлопной трубы или другой не свойственный цвет дыма, снижение мощности и перегрев силового агрегата.

Если стук клапанов возникает в прогретом двигателе, то причина, в основном, скрывается в больших оборотах при низком масляном давлении, которое возникает из-за увеличившихся зазоров и повреждения деталей. Далее мы расскажем о том, как понять причину стука клапанов именно в Вашем случае:

1. Проверяйте не только впускной клапан двигателя, но и выпускной. В первую очередь обеспечьте нормальное давление масла и проверьте все его основные характеристики.

2. Если стук клапанов возникает «на холодную», тогда это первый признак того, что износился толкатель. Если толкатели загрязнились или в них возникла течь, они могут стать причиной неполной подачи масла в клапаны. Именно поэтому во время перегрева и можно будет слышен характерный металлический стук.

Если давление масла в норме, проверьте зазоры, вполне возможно, что потребуется регулировка клапанов. Зазоры регулируются с помощью специальных щупов. Их устанавливают в щель между штоком и коромыслом или толкателем и кулачком, всё зависит от расположения распредвала. Если же всё, что Вы бы не делали не увенчалось успехом, тогда следует обратиться за помощью к квалифицированным специалистам, иначе Вы угробите свой силовой агрегат.

Что делать если стучат клапана при разгоне?

Если двигатель застучал в пути, то вряд ли с этим можно будет справиться по месту. Можно проверить масляный уровень, ведь с недостаточной смазкой связаны и повреждения деталей, что вызывает стук. Обычно после того, как масло долито до номинального уровня, стуки в моторе должны прекратиться. Далее выясните две вещи: происходит ли усиление стука под нагрузкой и насколько быстро он нарастает по мере развития скорости. Если ответы носят положительный характер, тогда вернее всего повреждены подшипники коленчатого вала. Продолжать дальнейшее движение с таким дефектом очень опасно, ведь двигатель в скором времени выйдет из строя с перспективой дальнейшего ремонта.

Возник стук в силовом агрегате автомобиля после того, как его заправили некачественным топливом на сомнительной заправочной станции. Если стуки носят затихающий характер, то они, как правило, не опасны. Некоторые из них могут проявляться в двигателе без видимых изменений не один десяток тысяч километров. Поэтому двигаться дальше или нет будет зависеть от увеличения интенсивности стука. Если такое было Вами замечено, тогда движение следует немедленно прекратит и заглушить двигатель.

Как исправить стук клапанов при разгоне?

У автомобилей, как правило, может быть два или более клапанов на цилиндр. Один из них производит запуск горючей смеси, другой выпускает отработанные газы. Соответственно клапаны и обрели свои названия: впускной и выпускной. А механизм, приводящий эти клапаны в действие называется газораспределительным или ещё по простому клапанным. После достижения двигателем высоких температур, детали начинают расширяться. Следовательно (вспомним физику седьмого класса) на двигателе в остывшем состоянии должны быть, строго определённые производителем, зазоры.

Если клапаны отрегулированы некорректно, это приведёт к снижению эффективности КПД двигателя и скорейшему износу его деталей. Например, если зазор слишком мал, клапаны вместе со своими сёдлами будут подгорать. С большими зазорами ситуация иная: открытие клапанов будет происходить не полностью, в результате чего мощность мотора будет существенно падать, а Вы услышите металлическое цоканье.

В среднем, каждые 25 тысяч километров появляется необходимость регулировки клапанов. Уровень стука, в моторном отсеке, зачастую, зависит от количества клапанов в двигателе имеет та или иная модель автомобиля. Следовательно чем их больше, тем сильнее стук в случае их износа. Для того, чтобы предотвратить этот неприятный шум, используются гидравлические толкатели, которые поддерживают зазоры клапанов в определённом постоянном положении.

Для лучшей и более корректной работы ГРМ клапаны двигателя чистят. Ведь со временем эксплуатации они обрастают нагаром, который мешает им находиться в нормальном положении. Поэтому клапаны и нуждаются в периодической очистке и притирке. При систематическом выполнении своевременных профилактических работ газораспределительного механизма, двигатель Вашего автомобиля будет не только стабильно работать, но и значительно экономить топливный расход.

Технология регулировки клапанов:

— снимите крышку клапанов;

— поднимите одно колесо домкратом;

— поставьте приспособление для нажатия клапанов;

— посчитайте, где впускные, где выпускные клапана;

— проверните колесо до тех пор, пока колено вала не будет вверху, а у первого клапана замеряйте зазор;

— посчитайте, какая шайба нужна, если есть, то ставьте. Для этого есть специальный кулачок, придерживающий седло в состоянии нажатия. Таким образом обеспечивается беспрепятственный доступ к шайбе. Достаньте её пинцетом, либо зажимом. Аналогично проведите работу со всеми оставшимися клапанами.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Устранение проблемы разными способами

В итоге решение сведётся к одному из трёх вариантов:

• Установить «пружинку» — простой и дешёвый, но крайне неэффективный метод.
• Заменить привод заслонок — более актуальный вариант. Однако, к сожалению, не всегда срабатывает, потому что корнем проблемы могут оказаться другие комплектующие.
• Заменить коллектор, причём использовать ту модификацию, которая использовалась после рестайлинга модели.

Останавливаясь на последнем варианте, стоит иметь в виду, что если брякают клапана Мазда 6, то придётся поменять четыре прокладки на впуск, одну — на систему циркуляции выхлопных газов и одну — на дроссельную заслонку. Важный момент: одно из креплений у модифицированного коллектора отличается, и с этим придётся поработать, применив грубую силу. Если не хватает собственных знаний — лучше поручить работу мастерам.

Большой выбор оригинальных и аналоговых клапанов на Mazda 6 — тут.

Диагностика стука в двигателе

Проверка состояния мотора при появлении стука проводится по нескольким параметрам.

• По характеру звука: постоянный, редкий или эпизодический — периодичность постукивания зависит от вида и степени неисправности.
• По тональности звучания: определение тональности звучания — задача не из простых. Только опытный мастер в состоянии понять, что звонкий стук мотора в автомобиле корейской марки и приглушенный звук двигателя большей мощности немецкого авто означают по сути одно и тоже — неисправность подшипников коленчатого вала. Дело в том, что конструктивно разные двигатели могут звучат по-разному, независимо от состояния.
• По месту локализации: для получения наиболее достоверных данных специалисты используют стетоскоп, но, если прибора под рукой не оказалось, можно сделать устройство для прослушивания из подручных материалов. Например, из консервной банки и проволоки из стали.

Стук в двигателе неразрывно связан с работой коленчатого вала, обеспечивающего обороты мотора. Соответственно, чем быстрее вращается коленвал, тем чаще раздается стук в моторе. В зависимости от режима эксплуатации ДВС звук может быть громче или тише. Важно точно установить зависимость между ростом количества оборотов ДВС и интенсивностью звука.

В процессе диагностики необходимо проверять в какой момент работы двигатель стучит громче. Часто бывает, что при высокой температуре в системе (в момент, когда моторное масло наиболее жидкое и увеличенное в объеме) силовая установка сильно стучит. В некоторых случаях стук слышен именно при холодном двигателе, а после прогрева шум полностью исчезает или становится почти незаметным.

Что делать, если стучат клапаны в двигателе

Самый легкий и быстрый путь – отдать на ремонт профессионалам. Однако не все могут себе позволить оплату их услуг. Поэтому приходится разбираться и решать вопрос самостоятельно. Бывают автомобилисты, которым интересно ремонтировать машину своими руками. Также встречаются люди, накапливающие опыт самостоятельного ремонта для каких-то целей.

Если стук клапанов – проблема вашего авто, и вам предстоит самостоятельный ремонт, будьте готовы серьезно потрудиться. Серьезно и внимательно, ведь стоит ошибиться – и звук станет лишь сильнее. Поэтому не рекомендуется устранять стук клапанов начинающему автомобилисту. Большое значение в данном виде ремонта имеет последовательность действий. В первую очередь рекомендуется изучить руководство по ремонту для конкретной марки авто. Далее нужно поступать по алгоритму:

1. Сливается моторное масло.
2. Откручивается заглушка головки блока цилиндров. Это освободит путь к клапанам.
3. Распределительный вал нужно прокрутить до совпадения метки на шкиве и на установке.
4. На ощупь определить зазор между стержнями и клапанами. Размер зазора можно изменять при помощи регулировочной шайбы.
5. В зависимости от конкретной модели автомобиля нужно прокрутить шайбу на нужное число оборотов.
6. Собрать всё в обратной последовательности и затем проверить, ушел ли стук клапанов.

Каждая модель автомобиля имеет свои особенности эксплуатации. Но усредненно каждые 25 тысяч километров нужно регулировать зазоры клапанов. Количество клапанов напрямую влияет на уровень шума при их стуке. Чем больше клапанов, тем сильнее будет шум в случае неисправности. Существует инженерное решение проблемы – на некоторых автомобилях применяются гидравлические толкатели, позволяющие точно удерживать клапанные зазоры.

Клапаны ГРМ нуждаются в профилактическом обслуживании. Оно заключается в периодической очистке их поверхности от образовавшегося нагара. Нагар может достигать толщины, затрудняющей нормальную работу клапанов. Поэтому не нужно забывать об их периодической чистке и притирке. Тщательное выполнение профилактических работ позволит продлить ресурс двигателя и даже немного сократить расход топлива.

Рекомендуем

Если самостоятельная регулировка клапанов не дала положительного результата, то лучше обратиться на профессиональные СТО. Установка зазора своими руками в этом случае вряд ли возможна. Иногда причиной стука клапанов являются совсем другие неисправности. Но возможен и вариант неправильной настройки клапанных зазоров.

Что с ними не так

1. Между кончиком толкателя и кулачком всегда есть минимальный зазор, регламентируемый производителем. Увеличение зазора является одной из причин, объясняющей, почему стали стучать клапана. При уменьшении зазора постукивание также появится, а клапан может со временем перестать плотно закрываться.
2. Другой возможной предпосылкой монотонной клапанной песни может стать детонирующий двигатель, например, из-за плохого бензина.
3. Если стучат клапана только при разгоне, скорее всего, это происходит из-за увеличенных оборотов мотора при недостаточном давлении масла.
4. Неисправность может проявляться из-за плохо натянутого ремня ГРМ.
5. Наконец, это просто износ деталей, либо кулачков вала.

При всем при этом надо отличать две главных разновидности разбираемой неполадки. Клапанное постукивание порой встречается только на холодном двигателе или, напротив, исключительно на прогретом. Разберем эти разновидности по отдельности. Если стучат клапана только на холодную, то суть явления такова:

• мотор староват, изношенные детали проявляют себя при запуске большими зазорами, постепенно, при прогреве, железо расширяется, зазоры уменьшаются, звук пропадает, это главный ответ на вопрос, почему стучат клапана только на холодном двигателе;
• зазор между толкателем и кулачком уже не в норме, но на теплом двигателе еще не выдает посторонний звук.

Если же проблемы с клапанами только на горячую, то варианты предпосылок таковы:

• плохо затянут болт крепления распредвала к постели, при прогреве кулачок как бы отдаляется от толкателя;
• недостаточный уровень масла в моторе, сильно засоренный масляный фильтр, — из-за последнего, например, на горячую уже не хватает масла для клапанов;
• стучат гидрокомпенсаторы.

О гидрокомпенсаторах и не только

Именно исходя из этого устройства гидрокомпенсаторов, недостаточное давление масла вызывает отчетливое постукивание клапанов. Кстати, такие минусы гидрокомпенсаторов, как усложнение конструкции, потеря некоторой мощности, повышенный износ распредвала, — заставили инженеров Тойоты отказаться от этой системы при проектировании.

Тем не менее, на многих современных двигателях ВАЗовских машин установлены гидрокомпенсаторы. Поэтому, нужно внимательно относиться к клапанным стукам этих авто при прогреве двигателя.

Кстати, при этом не стоит путать с клапанным постукиванием звук иного характера, когда просто стучит клапан адсорбера на Приоре или Калине — для них это характерная проблема. Она лечится просто: с корпуса воздушного фильтра демонтируют этот узел, находят регулировочный болт, чуть залитый материалом типа эпоксидного, вращают его.

Как быть или сколько заплатить

Решиться на их регулировку своими руками — достаточно смелый шаг, без опыта он может привести к ухудшению ситуации. Вообще же для производства операции необходимо иметь под рукой следующие предметы:

• набор плоских щупов разной микрометрической толщины;
• гаечные ключи.

Скажем сразу, если делать это без опыта, чисто по инструкции, есть огромный риск серьезно «напортачить»! За такую ответственную операцию даже не каждый автосервис возьмется. Ну а если возьмется, посмотрим, сколько возьмет. Далее мы приводим таблицу примерной стоимости процедуры для иномарок по крупным городам РФ.

Заметно, что операция не из дешевых. Разве что для ВАЗ приведенные ценники можно уменьшить раза в два. Однако отказываться от процедуры не резон. Если стучит хоть один клапан двигателя, а владелец машины долгое время не предпринимает никаких действий, это грозит печальными последствиями.

При игнорировании неправильных зазоров клапанного механизма постепенно произойдет износ кулачков, как следствие — потеря мощности мотора. Более худший исход — прогорание толкаемой детали, её заклинивание, как следствие — отказ цилиндра, дорогостоящий ремонт двигателя с полной разборкой. Поэтому регулировку необходимо производить в среднем каждые 30 — 40 тыс. км пробега.

Итак, мы указали все основные моменты, связанные с посторонним клапанным шумом. А приведенные предостережения призваны уберечь автовладельцев от необдуманных шагов.

Теперь смотрите видео о замене передних стоек и замене задних пружин на ваз 2107.