Стук форсунок в дизельном двигателе: причины и пути решения

Дизельные двигатели почти всегда работают шумнее своих аналогичных бензиновых собратьев. Звон детонации, дребезжащий звук, испускаемый из работающего двигателя – все это характерно для работы дизеля. Этот шум вызван сжатием воздуха в цилиндрах и воспламенения топлива, когда оно вводится в цилиндр. При этом тарахтение было бы таким же и у бензинового двигателя при такой его неисправности как раннее зажигание. Время впрыска топлива в дизельный двигатель имеет решающее значение для предотвращения поломки некоторых его деталей.

Все дело в том, что дизельный двигатель работает по-другому, чем его бензиновый аналог. В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом, а затем сжимается до того, как электрическая искра зажигает эту смесь. В дизельном двигателе сжимается только воздух. Затем топливо впрыскивается в цилиндр со сжатым воздухом, и тепло из сжатого воздуха поджигает топливо без помощи электрического зажигания.

Тарахтящий звук работающего дизельного двигателя – это звук процесса впрыска топлива. Ввод холодной солярки в чрезвычайно горячий сжатый воздух приводит к тому, что топливо уже воспламеняется, когда поршень еще только поднимается к верхней мертвой точке в цилиндре, в результате чего происходит детонация и последующий дребезжащий звук, который и характеризуется как тарахтение. Степень сжатия, как правило, влияет на интенсивность тарахтения дизельного двигателя — чем выше степень сжатия в цилиндре, тем громче он работает.

В то время как бензиновые двигатели, как правило, работают в диапазонах степени сжатия от 8:1 до 10:1, типичный дизельный двигатель работает на уровнях от 14:1 до 25:1 степени сжатия. Такая более высокая степень сжатия позволяет дизельному двигателю работать более эффективно, чем его бензиновому кузену. Таким образом, дизельный двигатель тарахтит, потому что это является побочным продуктом повышенной степени сжатия, а, если быть более точными, то процесса впрыска топлива.

К слову, дизельный двигатель имеет конструктивное свойство плохо заводиться в холодную погоду из-за отсутствия системы электронного зажигания. Многие производители в борьбе с этим оснащают дизельные двигатели свечами накаливания для облегчения запуска двигателя в холодных климатических условиях. Свечи накаливания используют аккумулятор машины для нагрева проволочной катушки в камерах сгорания. Это приводит к более заметной детонации в двигателе, пока тот не достигнет рабочей температуры. Поэтому непрогретый дизель может тарахтеть еще громче. Стук этот снижается по мере прогрева дизеля.

Некоторые производители даже создают специальные опоры двигателя, которые помогают заглушить тарахтение дизеля, чтобы этот звук был меньше слышен в салоне автомобиля.

Шумы дизельного двигателя, свидетельствующие о его неисправности

Каждый любитель знает звук двигателя своего авто. Как правило, он тихий и размеренный, без примеси посторонних шумов. Однако появление посторонних звуков, и особенно, стука, дает повод беспокоиться многих владельцев автотранспортных средств. Причины стука могут быть самыми разнообразными. Одни свидетельствуют о необходимости проведения планового техобслуживания, другие сигнализируют о серьезных неисправностях и необходимости срочного ремонта дизельного двигателя.

Среди всевозможных неполадок в работе мотора, стук при работе дизеля – наиболее распространенное явление. При этом важно отличать шумы мотора от звука ходовой части. Определить заочно причину стука без проведения диагностики двигателя невозможно, поскольку многие элементы системы могут издавать подобные шумы. Стучать может как недостаточно затянутая деталь, так и вышедший из строя элемент мотора. В любом из случаев, откладывать визит в автосервис не стоит.

Характеристики стука

Посторонние звуки, производимые в силовой установке, разделяются по четырем основными критериями:

• Сила;
• Звучание;
• Цикличность;
• Причина и следствие шума.

По силе стук может быть едва уловимым, средним и громким. При слабом стуке можно продолжать эксплуатировать автомобиль, однако заехать в автосервис для диагностики все же стоит. Если постукивание имеет среднюю интенсивность, то следует в короткий срок поставить машину для проведения диагностических работ и планового обслуживания.

При появлении громких отчетливых стуков внутри двигателя, следует срочно прекратить эксплуатацию автомобиля, поскольку все признаки указывают на существенные проблемы в работе мотора. Доставлять такой автомобиль в автосервис лучше всего на эвакуаторе или буксире.

Как и сила, звучание стука может быть различным: звонким (металлическим) и глухим. Звонкий стук свидетельствует о соприкосновении двух твердых элементов без масляной прослойки, а глухой – об ударе деталей, одна из которых мягкая, и при этом присутствует масляная прослойка.

Характеристика цикличности удара позволяет определить степень необходимости в срочном ремонте. Так, спонтанный или стук, возникающий без системы, может быть началом неполадок с мотором, а может быть причиной навесного оборудования (например, незакрепленного генератора). Если же стук носит регулярный характер, то следует немедленно обратиться к услугам специалистов.

Причины стука дизельного двигателя

Стук сам по себе – следствие удара одного элемента о другой. Самые распространенные причины стука дизеля следующие:

Стуки распределительного вала

Отличительной чертой неполадок распределительного вала является глуховатый стук дизеля на холодную. После прогрева двигателя на подшипники поступает масло и стук уходит. В таком случае можно говорить о существенном износе валовых подшипников. Он вызван наличием в моторном масле всевозможных примесей, которые в ходе работы приводят к появлению царапин на валу. Если эту проблему не устранить, то в дальнейшем стук будет распространяться и на прогретый мотор.

Стуки коленчатого вала

Стук коленвала возникает по причине износа шеек или вкладышей и увеличения расстояния в подшипниках. Это приводит к снижению качества работы моторного масла и недостатку смазочной жидкости на подшипниках, а также попаданию воды или антифриза в масле и деформации шеек коленчатого вала.

Неисправность форсунки, заклинивание иглы в распылителе, а также неисправность топливного насоса высокого давления (ТНВД)

Постукивание плунжера (поршня цилиндрической формы с длиной, превышающей его диаметр) ТНВД вызвано низким качеством дизельного топлива, при этом возможен стук дизеля на холостых оборотах и при их добавлении. Кроме того, шумы топливного насоса могут появляться совершенно неожиданно, во время движения.

Сбой фаз распределения

Как правило, такая «клиническая картина» проявляется тогда, когда длина поршня недостаточная для того, чтобы достать до клапанов. Это вызывает сбои в работе, и, как следствие, — характерный стук.

Стук дизельных форсунок

«Фирменным» источником стука дизельного двигателя могут быть форсунки. Дизельная форсунка представляет собой один из главных элементов системы питания дизельного двигателя. Форсунка (инжектор) обеспечивает прямую подачу солярки в камеру сгорания дизеля, а также дозирование подаваемого топлива с высокой частотой (более 2 тыс. импульсов в минуту). Инжектор осуществляет эффективный распыл горючего в пространстве над поршнем. Топливо в результате такого распыла получает форму факела. Форсунки отличных друг от друга систем топливоподачи имеют конструктивные особенности, различаются по способу управления. Инжекторы делят на две группы: механические и электромеханические.

Стук дизельной форсунки обычно хорошо различим: он похож на стрекот или цокание, исходящее из верхней части двигателя. Стук раздается буквально из-под декоративной (шумозащитной) крышки двигателя, если она присутствует. Также распознать цокание форсунки можно, схватившись за ее топливопровод. После прикосновения к топливопроводу будет ощущаться вибрирующий стук, «приходящий» со стороны двигателя.

Как выявить стучащую форсунку

Чтобы проверить какие именно форсунки стучат, надо сделать следующее. Поочередно начиная с первого цилиндра надо топливную трубку идущую к форсунке отвернуть и ввернуть вместо форсунки заглушку (если дизель Common Rail) или если имеется запасную форсунку и опустить ее в пластмассовую бутылку. Затем заводим дизель: он будет работать на оставшихся цилиндрах с лишними вибрациями. И если стук от форсунки пропал, значит удалось найти стучащую форсунку. Таким же образом можно проверять даже пару форсунок сразу, так как дизель сможет завестись даже на двух цилиндрах.

Причины стука дизельных форсунок

Форсунка может стучать в случае увеличенной порции топлива, подаваемой в цилиндр по причине разрегулированной топливной аппаратуры, происходит характерный стук при работе двигателя. В этом случае, поочередно откручивая или ослабляя штуцеры с форсунок определяем, в каком цилиндре происходит жесткое сгорание. Если при медленном откручивании, когда часть топлива просачивается через штуцер, а остальная часть попадает через форсунку в цилиндр, работа и стук нормализуется, можно смело говорить об излишней порции топлива. Такой метод работает в отношении старых дизельных двигателях.

Износ распылителей

Распылители форсунок имеют пятый класс точности изготовления. Настолько точная деталь полностью исключает попадание грязи и воды. Смазывается распылитель дизельным топливом. Повреждение рабочей кромки распылителя значительно ухудшает качество распыла топлива и искажает направление впрыска. Вопреки общепринятому мнению повреждённые некачественным ДТ форсунки нельзя промыть или почистить. Устранить неисправность возможно только путём замены распылителя. Стук является одним из симптомов износа распылителя форсунки.

Стук форсунки – это ранний и очень верный признак сигнализирующий о необходимости замены распылителей. Иногда ненадолго помогает регулировка давления впрыска (в процессе работы и износа распылителя давление естественным образом понижается). Причина происходящего в следующем: у изношенных распылителей уплотнительный поясок иглы существенно больше чем у нового, а следовательно при одном и том же усилии пружины удельное давление на уплотнительный поясок меньше и распылитель не уплотняется, т.е. малейшего нарушения (будь то воздух или лаковое отложение) достаточно чтобы он перестал распылять топливо. Мотор на это реагирует стуком. Только не надо думать, что уменьшившееся удельное давление можно скомпенсировать более тугой подтяжкой пружины. Это будет уже вмешательство в условия работы ТНВД и в рабочий процесс двигателя и тут легко дров наломать. Иногда помогает хорошая промывка иглы и полости распылителей от лаковых отложений, но, во-первых, это надо делать, имея некоторую подготовку, а во-вторых учесть, что распылители сейчас не так уж дорого стоят и замена их тоже не ужасная операция. А также то, что езда на льющих распылителях однозначно приводит к растрескиванию или прогоранию головки блока, а в некоторых моторах и поршней, то есть смысл подойти к этой проблеме внимательно.

Форсунки дизельные электрические и многие другие для своего авто вы сможете подобрать на нашем сайте

Стук в дизельном двигателе

Появление посторонних звуков в процессе работы дизельного двигателя является признаком неисправностей. Дизель может стучать по разным причинам, начиная от вышедших из строя подшипников привода навесного оборудования до проявления детонационных взрывов топлива в цилиндрах. Перед началом ремонта дизельного двигателя можно попытаться самостоятельно диагностировать причину стуков и шумов для более точного определения поломки.

В дизеле застучали шатуны или коленвал

Стук шатунов является признаком серьезной поломки, которая означает необходимость капитального ремонта дизельного мотора. Такой «шатунный стук» дизеля отличается от аналогичной неисправности бензинового мотора.

Поршни в дизельных агрегатах во время совершения возвратно-поступательного движения почти вплотную приближаются к ГБЦ. Появление стука означает, что произошло увеличение зазора в шатунной шейке коленчатого вала, в результате чего верх поршня слегка «утыкается» в головку блока цилиндров. Второй причиной стука может быть раскрутившаяся гайка шатуна. По своей природе звук напоминает глухие металлические удары, которые также возникают при неправильно выставленном ремне ГРМ, который проскочил на один «зуб».

Диагностировать неисправность путем поочередного отключения питания на каждый цилиндр (применяется при диагностике аналогичных неисправностей на бензиновых агрегатах) не получится. Коленвал все равно будет вращаться, а поршень продолжит касаться ГБЦ. Ездить на дизельном моторе, в котором стучит шатун, категорически запрещено. Автомобиль необходимо доставить в сервис на буксире или эвакуаторе для расточки коленвала, замены вкладышей и т.д.

Стуки коленвала дизеля наиболее отчетливо проявляются «на холодную», когда моторное масло еще не успело в полной мере добраться до подшипников по масляным каналам. С прогревом проблема немного маскируется, коленвал может стучать менее интенсивно на определенных оборотах. На холодном моторе звук металлический, ритмичный и приглушенный в режиме холостого хода. С набором оборотов ритмичность возрастает, стук становится более звонким.

К увеличению зазоров и износу приводит эксплуатация мотора на грязном масле или смазке низкого качества, несвоевременная замена моторного масла в дизеле. Стучать коленчатый вал может после попадания в масло излишнего количества топлива в результате повреждений БЦ или ГБЦ, а также рабочей жидкости из системы охлаждения двигателя.

Также распространенной причиной стука дизеля является засорение масляного фильтра, так как частицы металла и мусор вместе с маслом попадают в подшипники колневала. Исправный фильтрующий элемент хорошо очищает масло, но при снижении пропускной способности открывается клапан и грязное масло свободно идет в двигатель без фильтрации.

Стук коленвала дизельного двигателя может появиться в результате падения давления масла и нехватки смазки, которая подается к подшипникам. К такой неисправности может привести неправильная работа маслонасоса системы смазки двигателя, забитый масляный фильтр, который конструктивно не имеет клапана для прямой подачи масла в обход фильтрующего элемента.

Изредка бывает забит масляный канал. Застучать коленчатый вал может даже после непродолжительной езды с критически низким уровнем масла в картере двигателя. В таких случаях стук коленвала сопровождается загоранием сигнальной аварийной лампы давления масла на панели приборов (при условии исправности датчика давления масла и указателя на приборной панели)

Наличие царапин или шершавой поверхности в области шейки вала после проведения ремонтных работ также может являться причиной стуков дизеля после сборки. Если шейки вала или постели вкладышей стали овальными сверх нормы, тогда колневал будет стучать.

Перед установкой нового вала (или после восстановления старого) необходимо в обязательном порядке обмерять каждую шейку микрометром. Это делается для того, чтобы проверить нахождение показателя овальности в допустимых пределах до максимум 0,005 мм.

Стуки распределительного вала дизельного мотора

Распредвал дизеля имеет приглушенный стук, который различается на начальной стадии в момент запуска холодного мотора. Стук распредвала по ритмичности ровно в два раза меньше по частоте сравнительно с аналогичной частотой стуков коленчатого вала. В тот момент, когда моторное масло дойдет до подшипников, стук исчезает. Обычно это занимает около 3 секунд.

Причиной такого стука распредвала являются его изношенные подшипники. Причины износа по своей природе аналогичны факторам, которые приводят к стуку коленчатого вала дизельного двигателя: нехватка смазки, грязное моторное масло, недостаточное давление в системе смазки, царапины на распредвале. По мере увеличения износа распредвал будет стучать и на прогретом дизельном моторе.

Дело в том, что стучащий распредвал будет немного перемещаться. Смещение вала вверх и вниз приведет к тому, что в зоне работы гидрокомпенсатора и сопряженных с ним деталей образуется выработка, нарушаются зазоры. Итогом станет то, что гидрокомпенсатор без должного зазора будет приоткрывать клапан.

Результатом станет падение компрессии, возникнут сложности с запуском ДВС, у дизеля пропадет мощность, повысится расхода дизельного топлива. Низкая компрессия понизит температуру в цилиндрах, двигатель будет работать неустойчиво, что вызовет активное нагарообразование и локальные перегревы, а также может привести к прогару поршня и клапанов.

Клапана ГРМ могут стучать в результате увеличенных зазоров. На моторах с гидрокомпенсаторами стук может быть вызван также износом самих компенсаторов или возникать в результате их недостаточного наполнения моторным маслом. Стук звонкий, частота стука аналогична стуку распредвала. Если фазы газораспределения не выставлены, тогда поршень может доставать до клапана.

Детонационные стуки

Ранний топливный впрыск на дизельных двигателях вызывает детонационное сгорание рабочей топливно-воздушной смеси. Детонация приводит к стукам, грубой и жесткой работе дизеля. Под понятием детонации понимается нарушение нормального процесса горения солярки в камере сгорания.

Детонация означает не сгорание топлива, а взрыв. Вся порция топливной смеси сгорает моментально. Давление на поршень, который еще не добрался до верхней мертвой точки, резко возрастает. Также в результате детонации образуется ударная волна, которая отражается от поршня, разрушает сам поршень и кольца.

Взрывы в цилиндрах вызывают характерные детонационные звуки дизельного двигателя. Главными признаками детонации в дизеле выступает металлический (относительно звонкий) стук в цилиндрах, двигатель троит, перегревается ГБЦ, снижается мощность. Еще одной причиной детонации дизеля может быть неисправность дизельных форсунок, ТНВД (топливный насос высокого давления). Излишнее обеднение смеси приводит к подобным взрывам в камере сгорания.

Суммируем возможные причины

Как видно, в дизеле могут стучать клапаны газораспределительного механизма или шкивы на коленчатом валу. Если дизель стучит после ремонта, в результате которого менялась прокладка ГБЦ, тогда может появиться звук, похожий на стук клапанов. Дело в том, что после обтяжки головки отверстие под поршень в прокладке может стать меньше в диаметре. Стук возникает от того, что поршень доходит до ВМТ и касается выступающей части прокладки своей головкой. Результатом может стать то, что прокладка головки блока цилиндров дизельного двигателя окажется пробита.

На дизельных моторах отчетливо слышны стуки ТНВД. Для дизельных агрегатов эти стуки различимы в режиме холостого хода, характерным является стук плунжерных пар ТНВД. Диагностику насоса необходимо осуществлять силами специалистов, которые проверяют устройство на специальном стенде.

Еще одной причиной стука дизельного двигателя может выступать слабое натяжение зубчатого приводного ремня или цепи ГРМ. Неисправность чаще проявляется с ростом оборотов, когда возникают вибрации. Ременной привод может касаться защитного кожуха, создавая громкий звук. Вибрации цепи приводят к повышенному шуму в процессе работы мотора.

Стук может проявиться тогда, когда поршень достает до клапанов в результате нарушенных фаз газораспределения. Поршень также может вызывать характерные металлические стуки и в результате касания головки блока цилиндров. Это может происходить после установки прокладки несоответствующей толщины, которая еще дополнительно продавливается после обтяжки.

Почему холодный двигатель может стучать: различные неисправности. Анализ характера стука в силовом агрегате: звонкий, металлический, приглушенный и т.д.

Что означает «двигатель сапунит». Проблемы с цилиндропоршневой группой и ГРМ, повышенный расход масла. Нарушения в работе системы вентиляции картера ДВС.

По каким причинам возникает стук поршневых пальцев во время разгона автомобиля и работы под нагрузкой: качество топлива, зажигание, состав смеси и другие.

Что следует понимать под определением «стуканул двигатель». Почему мотор начинает стучать. В каких случаях стук в двигателе указывает на поломку ДВС.

Наиболее распространенные причины стука двигателя: поршневой, шатунный, стук коленвала. Что делать, если двигатель неожиданно начал стучать в движении.

Что может стучать, свистеть, шелестеть и издавать другие посторонние звуки под капотом после запуска двигателя. Диагностика и определение неисправностей.