Зоны прослушивания стуков двигателя

Стуки в двигателе

Стуки в двигателе могут появиться в результате износа деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов и вследствие неправильных регулировок. Сравнительно редко в двигателе возникают временные стуки, причиной которых являются в основном раннее зажигание, перегрузка двигателя или детонация (использование топлива с пониженным октановым числом). Стуки временного характера появляются большей частью при повышенных нагрузках двигателя и исчезают при переходе на низшую передачу или после прикрытия дроссельной заслонки. Для обнаружения стуков (рис. 30) используют стетоскоп. Двигатель при этом должен быть прогрет до температуры 80 — 90°С.

Зоны прослушивания стуков. Для прослушивания можно пользоваться металлическим или деревянным стержнем, один конец которого прикладывают к уху, другой к месту прослушивания.

Рис. 30. Зоны прослушивания стуков в двигателе: 1 — клапанов; 2 — поршней; 3 — шатунных подшипников; 4 — коренных подшипников; 5 — распределительных шестерен

Стуки, издаваемые узлами и механизмами двигателя, имеют своеобразный характер. Рассмотрим характерные стуки при различных неисправностях.

При большом износе коренных подшипников появляется глухой, низкого тона стук в нижней части картера (зона 4), который заметно увеличивается под нагрузкой и при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Необходима замена вкладышей на СТО.

Стук шатунных подшипников несколько иной, чем коренных. Обычно он ритмичный, среднего тона и зона 2 прослушивания немного выше, чем у коренных подшипников. Стук шатунных подшипников значительно возрастает при увеличении нагрузки. Устраняют его также заменой вкладышей на СТО.

Стук поршневого пальца — ритмичный, высокого тона с резким металлическим оттенком и слышен он в зоне 2 расположения цилиндров на всех режимах работы двигателя. Усиливается он с повышением нагрузки. Этот стук может полностью исчезнуть при отключении свечи неисправного цилиндра. Если стук поршневых пальцев прослушивается в нескольких цилиндрах, то для конкретного их определения необходимо отсоединить, высоковольтный провод от свечи. Обычно стук может возникнуть по двум причинам: из-за слишком раннего зажигания или большого увеличения зазора между втулками и поршневыми пальцами. В этих случаях в первую очередь следует проверить и при необходимости отрегулировать зажигание. Если стук не устраняется, двигатель необходимо ремонтировать на СТО.

Если во время пуска холодного двигателя слышен звук, напоминающий стук глиняной посуды, уменьшающийся или исчезающий с прогревом двигателя, то это указывает на увеличенный зазор между поршнями и цилиндрами (зона 2). Такая неисправность может быть устранена заменой изношенных деталей новыми стандартного размера или перешлифовкой изношенных деталей и применением сопряженных с ними новых деталей ремонтного размера на СТО.

Следует помнить, что при появлении стуков поршней, подшипников, поршневых пальцев (при правильно установленном зажигании), стуков или резкого шума высокого тона шестерни привода распределительного вала, шестерен масляного насоса и его привода, шума высокого тона и писка крыльчатки и подшипников водяного насоса двигатель требует ремонта на станции технического обслуживания.

Если в двигателе на малой и средней частоте вращения коленчатого вала со стороны головки цилиндров над местами расположения клапанов в зоне 1 прослушивается металлический стук с высоким тоном и частотой на фоне общего и глухого шума, то это значит, что стучат клапаны. Причинами этого стука являются: большое увеличение зазора между коромыслом и стержнем клапана или износ этих деталей, неточная регулировка зазора при сборке двигателя. Для того чтобы уточнить, что стучат именно клапаны, необходимо проверить щупом зазор между стержнем клапана 2 и носком коромысла 1 (рис. 31). При увеличенном зазоре в клапанном механизме его следует отрегулировать следующим образом.

Рис. 31. Проверка зазора между коромыслами и стержнями клапанов

Регулировка зазоров в клапанном механизме. Чтобы обеспечить полное закрытие клапанов во всем диапазоне температур, между торцом стержня клапана и коромыслами для всех моделей автомобилей, кроме автомобиля «Жигули», и между рычагом и кулачком распределительного вала в автомобилях «Жигули» предусмотрен тепловой зазор (табл. 2).

Таблица 2

* ( Для первого и восьмого клапанов зазор составляет 0,30 — 0,35 мм)

Зазоры проверяют и регулируют обычно на холодном двигателе.

Зазор в клапанном механизме определяют плоским щупом (см. рис. 31), а регулируют (рис. 32) поворотом регулировочных винтов 1 коромысел (на автомобилях ВАЗ головкой регулировочного болта) в требуемую сторону.

Для регулировки зазоров в клапанном механизме необходимо:

поршень регулируемого цилиндра (например, первого) установить в в. м. т. такта сжатия, предварительно открыв крышку клапанной коробки. В этом положении оба клапана первого цилиндра закрыты. Коромысла этих клапанов должны свободно качаться в пределах зазора;

отпустить контргайку 2 на регулировочном винте 1, установить при помощи регулировочного винта необходимый зазор, затянуть контргайку и вновь проверить зазор.

Аналогично регулируют зазор в клапанах других цилиндров, поворачивая коленчатый вал на пол-оборота в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя автомобиля.

Регулировка зазоров на двигателях автомобилей «Жигули» (рис. 32,б) имеет следующую особенность.

Рис. 32. Регулировка зазора в клапанном механизме двигателя: а — автомобиля ГАЗ-24 ‘Волга’; б — автомобиля ВАЗ ‘Жигули’; в — автомобиля ‘Москвич’; г — автомобиля ‘Запорожец’

Для регулировки необходимо повернуть коленчатый вал по часовой стрелке до совпадения метки на звездочке распределительного вала с меткой на корпусе подшипников, что будет соответствовать концу такта сжатия в четвертом цилиндре. В этом положении регулируют зазор у выпускного клапана четвертого цилиндра (восьмой кулачок) и впускного клапана третьего цилиндра (шестой кулачок).

Таблица 3

Вворачивая и выворачивая регулировочный винт 1 при ослабленной контргайке 2, добиваются необходимого зазора. Щуп толщиной 0,15 мм должен входить между рычагом и кулачком и выходить из зазора с легким усилием. Регулировка зазоров клапанов остальных цилиндров осуществляется после поворота коленчатого вала на 180° (табл. 3).

Изучить принципы прослушивания двигателя

Шум и вибрации, возникающие при работе двигателя, являются следствием регулярно возникающих механических соударений в сопряжениях за счет имеющихся зазоров, неуравновешенности масс и других причин.

Стуки — это соударения твердых тел, шумы – это вибрация воздуха. Стуки вызывают воздушные колебания, которые и можно воспринимать.

Самым простым приемом диагностирования по указанным признакам служит прослушивание стуков и шумов с помощью стетофонендоскопа или акустического стетоскопа (см. рис. 1,2). Этими приборами улавливаются и усиливаются шумы и стуки, сопровождающие работу механизмов.

Любой механизм при работе создает определенный акустический фон, свойственный данному механизму. Возникновение ненормальных шумов и стуков свидетельствует о неисправностях механизма и в первую очередь об увеличенных зазорах в подвижных сопряжениях. На слух человек может уловить стуки, которые в современных двигателях, и особенно в подшипниках коленчатого вала, создаются при предельных зазорах, когда дальнейшая эксплуатация двигателя невозможна.

С помощью стетоскопов и при достаточных навыках можно уловить стуки при меньших зазорах. Усиление звука в стетоскопе происходит за счет колебаний мембраны или за счет специально встроенного транзисторного усилителя. Для улавливания шума и стука прикасаются слуховым стержнем 3 к различным зонам прослушивания двигателя в местах возможного возникновения стуков. Звуковые волны по стержню 3 передаются к мембране 4 и от нее через слуховые трубки 1 и наконечники 2 – к ушам контроллера (см. рис.1).

Стук клапанов прослушивается в верхней части блока цилиндров на малой частоте вращения холостого хода коленчатого вала двигателя при небольшом ее увеличении. Стук подшипников можно прослушать при резком изменении режимов работы двигателя. Стуки подшипников коленчатого вала двигателя (с тонкими вкладышами) вообще не допускаются. Стуки шатунных подшипников прослушиваются в зоне верхней мертвой точки (ВМТ). Стук этот звонкий, среднего тона, исчезающий при отключении свечи проверяемого цилиндра. Стук коренного подшипника более глухой, низкого тона. Он прослушивается в нижней части блока цилиндров и верхней части картера. Однако для определения по характеру стуков причины их возникновения требуется большой практический опыт контроллера (см. рис. 3).

Рисунок 1 — Стетофонендоскоп

Рисунок 2 – Стетоскопы технические:

а- простейший; б- электронный;

1 — провод; 2- элементы питания; 3- корпус-ручка;

4- преобразователь; 5- стержень; 6- телефон-наушник

Рисунок 3 – Зоны прослушивания двигателя

1 – коренные подшипники; 2 – толкатели; 3 – поршни; 4- клапаны; 5 – распределительные шестерни

Вибрации можно воспринимать с помощью пьезоэлектрических датчиков. Полученные сигналы усиливают, регистрируют и измеряют по масштабу. Средством регистрации, дающим наглядную информацию о наличии стуков и вибрации, служит прибор осциллограф.

2.1 Изучить принцип действия стетоскопов

Электронный стетоскоп «Экранас» для усиления звуковых колебаний имеет двухтранзисторный усилитель низкой частоты с пьезокристаллическим датчиком и батарейным питанием. Корпус стетоскопа пластмассовый, имеет гнезда для подключения телефона и стержня. Стетоскоп очень чувствительный и удобен в работе.

При прослушивании подшипников коленчатого вала стержень прислоняется к боку двигателя в месте расположения коренных подшипников или на уровне шатунных подшипников при положении поршня в верхней мертвой точке (в.м.т.). Стуки прослушиваются на прогретом двигателе при резком изменении оборотов коленчатого вала. Стук коренных подшипников глухой, низкого тона, а шатунных — более звонкий и может уменьшаться при отключенной (закороченной на массу) свече зажигания в данном цилиндре. Сила стуков коренных подшипников с отключением свечи какого-либо цилиндра практически не изменяется, так как общая нагрузка на коренные подшипники при этом почти не уменьшается. Стетоскопом можно прослушивать шумность работы клапанного механизма, стуки юбки поршня о цилиндр, стук поршневого пальца и распределительных шестерен.

2.2. Прослушать двигатель стетоскопом, для чего:

— подготовить стетоскоп к работе;

— прослушать стетоскопом подшипники коленчатого вала, механизм газораспределения (клапана, шестерни), поршни;

Прослушивание двигателя

При значительном увеличении зазоров в сопряженных деталях двигателя возникают шумы и стуки. Стук двигателя удобно прослушивать стетоскопом (стетофалендоскопом).

Детали между которыми проверяется зазор	Тепловое состояние двигателя	Режим работы двигателя	Место прослушивания	Характер стука при ненормальном зазоре	Заключение о пригодности двигателя	Последствия не устраненного дефекта
Коренные подшипники коленчатого вала	Прогрет	Резко переменный (изменение оборотов двигателя производится резким открытием и прикрытием дроссельной заслонки)	В нижней части блока цилиндров (вблизи плоскости разъема картера)	Глухой стук низкого тона	К эксплуатации не допускается, требуется ремонт	Разрушение баббита, задир шеек коленвала
Шатунные подшипники коленвала	Прогрет	Резко переменный (изменение оборотов двигателя производится резким открытием и прикрытием дроссельной заслонки)	На стенках блока цилиндров по линии движения поршня в местах, соответствующих верхнему и нижнему положениям поршневого пальца	Стук среднего тона (более резкий, чем стук коренных подшипников); при выключении зажигания стук исчезает или значительно уменьшается	К эксплуатации не допускается, требуется ремонт	Разрушение баббита, задир шеек коленвала
Поршневой палец шатуна	Прогрет	Резко переменный (изменение оборотов двигателя производится резким открытием и прикрытием дроссельной заслонки)	В верхней части блока цилиндров	Резкий металлический стук, пропадающий при выключении зажигания	К эксплуатации не допускается, требуется ремонт	Разрушение бобышек, поршня, ускоренный износ шеек и подшипников коленвала
Поршень-цилиндр	Холодный	При резком уменьшении частоты вращения колен вала	В верхней части блока цилиндров	Глухой щелкающий стук, уменьшающийся по мере прогрева двигателя, при сильном износе стук уменьшится, но будет прослушиваться также на прогретом двигателе	К эксплуатации допускается	Увеличенный расход горючего и масла
Клапан-толкатель	Прогрет	Малые обороты холостого хода	В верхней плоскости блока цилиндров	Отчетливый звонкий стук	К эксплуатации допускается (регулировать зазоры следует в том случае, если при эксплуатации стук будет усиливаться и четко прослушиваться без стетоскопа)	Усиленный износ гнезд блока и головок клапанов
Клапан-втулка	Прогрет	Малые обороты холостого хода	В местах расположения втулок	Глухой стук	К эксплуатации допускается	Обеднение горючей смеси из-за подсоса воздуха через зазоры между втулками и стержнями впускных клапанов вследствие усиленного отложения нагара на стержнях
Подшипники-шейки распредвала	Прогрет	Малые обороты холостого хода	На стенках блока цилиндров в местах расположения подшипников распредвала	Ясно слышимый звук	К эксплуатации допускается	Усиленный износ подшипников и кулаков распредвала

О техническом состоянии двигателя можно судить и по общему уровню шума, для этой цели применяют шумометры, позволяющие замерить уровень шума и его спектр.