Поломки и проблемы кривошипно-шатунного механизма
Практически все детали КШМ являются парами трения, что наглядно подтверждает схема кинематики привода автомобиля. Если диагностика данного механизма привода внутреннего сгорания выявила неисправности, необходим капитальный ремонт двигателя, так как производится его полная разборка.
Технические особенности неисправностей КШМ заключаются в износе деталей трения. Основными поломками являются:
- залегшие кольца на поршнях – из-за высокой выработки металла появляется люфт, возникает перекос и поршень заклинивается внутри цилиндра;
- износ пальцев поршневых – вместо фиксированного размера между коленвалом/поршнем расстояние получается плавающим, изменяются характеристики крутящего момента;
- выработка поршневой группы – стачивается зеркало цилиндра или поверхность поршня, меняются характеристики ДВС;
- износ подшипников – шатунные или коренные вкладыши сточились, возникают ударные нагрузки на вал.
Основными причинами неисправностей становятся длительные нагрузки, отсутствие ТО, низкое качество смазки или выработка ресурса привода.
Залегание колец поршневых
Указанные неисправности кривошипно шатунного механизма диагностируются по признакам:
- перебои в работе мотора;
- постоянное уменьшение в картере уровня смазки;
- отработанные газы принимают синий оттенок.
Поломка не может устраняться в домашних условиях, так как необходима высокая квалификация мастера и полная разборка двигателя.
Износ поршней и пальцев
Эти конкретные неисправности кривошипно шатунного механизма выявляются по следующим признакам:
- пальцы – независимо от режима работы мотора в верхней части блока цилиндров слышен звонкий стук, пропадающий при выкручивании свечи, увеличивающийся при наборе оборотов валом;
- поршни – выхлоп синего цвета, аналогичный предыдущему случаю стук, но только на холостых оборотах, после прогрева обычно исчезает.
После диагностики этой неисправности в обязательном порядке требуется капремонт ДВС.
Износ подшипника шатунного и коренного
Неизбежно потребуется ремонт кривошипно шатунного механизма при выработке ресурса подшипников, о котором свидетельствуют следующие факторы:
- подшипник шатуна – сигнальная лампа извещает о недостаточном давлении смазки, стук глухой, плавающий, идет из средней части блока цилиндров;
- подшипник коренной – сигнальная лампа горит, свидетельствуя о низком давлении масла, в нижней части блока цилиндров возникает глухой стук.
По аналогии с предыдущими вариантами без капремонта обойтись не получится.
Признаки неисправности
Хоть опорный подшипник первичного вала и является недорогой деталью, его замена — трудоёмкий процесс. И связано это не столько со сложностью демонтажа самого узла качения, сколько с необходимостью снимать другие детали и агрегаты двигателя. Чтобы не заниматься тяжёлой работой понапрасну, следует правильно диагностировать выход подшипника из строя. Признаки, указывающие на неисправность этого рода:
- Шум, исходящий от работающего мотора при выжатом сцеплении. Похожий шорох или шелест появляется и при выходе из строя выжимного подшипника. И если шум от последнего улавливается даже при незначительном нажатии на лепестки пружинной диафрагмы корзины сцепления, то опорный подшипник КПП будет издавать посторонние звуки только при полном выключении сцепления.
- Износ или подклинивание подшипника вследствие недостатка смазки приводит к тому, что первичный вал коробки передач поддаётся действию вращающего момента даже в то время, когда ведомый диск полностью отходит от маховика. На деле это проявляет себя такими же симптомами, как и со сцеплением, которое «ведёт» – затрудняется включение первой передачи при трогании с места, появляются рывки при переключении скоростей в движении и т. д.
- Неритмичный стук, который появляется со стороны коробки передач, указывает на разрушение сепаратора подшипника. При этом шарики могут высыпаться или сбиваться в кучу, вызывая неприятный звук и являясь причиной дисбаланса кривошипа и первичного вала коробки переключения передач.
Читать дальше: Какой стороной правильно ставить диск сцепления
Последнее случается редко и говорит о том, что водитель длительное время не обращал внимания на шум и другие признаки неисправности.
Принцип работы
Один оборот коленчатого вала является одним циклом рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания.
Когда поршень движется вниз, открывается выпускное окно и немного позже открывается переходное окно, через которое впрыскивается новая порция горючего.
В картер двигателя топливная смесь попадает через окно, открывающееся за счет вакуума при движении поршня вверх от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней (ВМТ). При этом движении также открывается окно для выброса газов сгоревшей смеси. Через милисекунды открывается продувочное окно. Через продувочное окно подается новая порция топлива.
Дефект коленчатого вала: причины и симптомы
В современных машинах повреждение коленвала стало довольно-таки редким явлением. Обычно коленчатый вал может выйти из строя в основном по двум причинам: нехватка моторного масла и превышение нагрузки на двигатель. Последняя причина современным машинам не грозит, поскольку электроника контролирует все функции двигателя и отключает подачу топлива, когда двигатель начинает испытывать повышенную нагрузку. Особенно эта защита актуальна, когда стрелка на тахометре находится на красной отметке.
Получается, подобная защита является своеобразным электронным ограничением оборотов двигателя, точно так же как работает электронный ограничитель скорости, встроенный во все современные автомобили.
Чаще же всего убить коленвал можно нехваткой моторного масла. Когда коленвалу не хватает смазки, это разрушает шатунные подшипники и затем более крупные основные подшипники, в которых вращается коленвал. Однако для наступления фактического ущерба от нехватки масла требуется довольно много времени – примерно до четверти часа, до тех пор, пока остаточное моторное масло в герметичных подшипниках не будет полностью использовано. В такой ситуации из-за сухого трения начнется разрушение подшипников и износ коленвала.
Но почему в современных автомобилях поломка коленвала – более редкое явление, чем в старых машинах? Все дело в том, что во многих современных машинах двигатели оснащены турбиной, которая быстрее выйдет из строя в случае острой нехватки моторного масла. Так что, по сути, коленвал не успеет получить критичный износ.
Тем не менее в некоторых современных автомобилях все же случается поломка коленвала, которая, как правило, дает о себе знать грохотом (громким стуком).
Коренной шатунный подшипник
Подвесной подшипник карданного вала
Коренные и шатунные подшипники, подшипники пальцев поршня, ползуны и другие узлы трения, не работающие в контакте с сжатыми и нагретыми газами, имеют обычно отдельную систему смазки, которая выполняется циркуляционной.
Механизм газораспределения. |
Коренные и шатунные подшипники представляют собой тонкостенные вкладыши из сталеалюминиевой полосы. Верхние половины коренных вкладышей, имеющие отверстия для прохода масла и канавки для его распределения, невзаимозаменяемые с нижними половинами. Верхние и нижние половины шатунных вкладышей взаимозаменяемые. Обе половины коренных и шатунных вкладышей имеют выдавленные выступы, которыми они устанавливаются в специальные выточки в блоке, подвесках, шатунах и крышках шатунов. Такое устройство удерживает вкладыши от перемещений.
Коренные и шатунные подшипники, а также подшипники распределительного вала и механизма газораспределения смазываются под давлением, остальные трущиеся поверхности — разбрызгиваемым маслом. Система смазки состоит из масляного насоса с маслоприемником, масляного фильтра, центрифуги и масляного радиатора. Масляный насос ( рис. 148) крепится к крышке переднего коренного подшипника и приводится от коленчатого вала дизеля парой шестерен.
Коренные и шатунные подшипники, крейцкопфы, регулятор и привод магнето смазываются под давлением.
Коренные и шатунные подшипники роликовые. Все три шатунных подшипника надеваются на вал с одного конца. При окончательной установке их на шейки вала предварительно подклады-ваются разрезные вкладыши. Подшипники стопорятся на вкладышах пружинными кольцами. Шатуны соединяются с ползунами при помощи пальцев со втулками и специальных подпятников, к поверхности которых сильными пружинами прижимаются плунжеры. Таким образом, плунжеры не имеют жесткой связи с ползунами, что позволяет уменьшить требования к соблюдению соосности втулок ползунов и цилиндров насоса, облегчает сборку его и улучшает эксплуатационные качества.
Регулируемые коренные и шатунные подшипники, залитые баббитом Б — МН ( бондратом), в первый раз подтягивать после пробега 500 — 600 км и в дальнеРшем по мере надобности. Подшипники следует затягивать так, чтобы коленчатый вал можно было повертывать заводной рукояткой yetлием одного челоьека.
Проверяют коренные и шатунные подшипники. Обычно вскрывают не все подшипники, а лишь те, которые при работе нагрелись больше. При неудовлетворительном состоянии вскрытых подшипников вскрывают остальные.
Проверяют коренные и шатунные подшипники. Обычно вскрывают не все подшипники, а лишь их часть, нагрев которых при работе был наибольшим. При неудовлетворительном состоянии вскрытых подшипников вскрывают остальные.
Поршень и шатун в сборе. |
Вкладыши коренных и шатунных подшипников и постели под них выполнены с большой точностью.
Продольный разрез автомобильного комбинированного двига-теля 8ЧН 13 / 14 ( ЯМЗ-238Н. |
Вкладыши коренных и шатунных подшипников изготовлены из стальной ленты с антифрикционным слоем из свинцовистой бронзы. В верхнем вкладыше подшипников проточена канавка для подвода масла. От проворачивания и осевого смещения вкладыши фиксируются обычным способом — выштампованными на вкладышах выступами, которые входят в пазы, выфрезерованные в опорах. Две пары бронзовых полуколец, расположенных на пятой опоре, образуют упорный подшипник коленчатого вала.
Вкладыши коренных и шатунных подшипников изготавливают из биметаллической полосы, состоящей из малоуглеродистой стали и антифрикционного слоя свинцовистой бронзы, алюминиевого сплава АСМ или баббита. Во вкладышах тракторных двигателей применяют преимущественно сплав АСМ, а в автомобильных двигателях — баббит. Основные дефекты вкладышей: износ, выкрашивание, задиры, растрескивание или выплавление антифрикционного слоя; смятие или срезание фиксирующих выступов ( усиков), износ по наружной поверхности и по торцевым плоскостям разъема.
Вкладыши коренных и шатунных подшипников бывают сталеалюми-ниевые или триметаллические.
Почему стучит двигатель «на горячую»?
В нашей статье мы расскажем, почему стучит двигатель «на горячую» и появляются непонятные шумы.
Зачастую двигатель начинает стучать при увеличении зазоров между деталями до критической величины. При нормальной смазке и при условии хорошего охлаждения деталей повышенная шумность появляется между деталями, которые имеют между собой зазор в два раза больший от максимально допустимой величины номинального зазора. Отметим, что чем больше зазор, тем сильнее стучит мотор.
Итак, мы разобрались, что мотор стучит из-за ударов одной металлической детали о другую. Это говорит о том, что в этих местах возникают очень высокие нагрузки. Ударные нагрузки быстро разрушают сопрягаемые поверхности, причем скорость разрушения напрямую зависит от силы ударов. А сама сила уже зависит от размера зазора, то есть чем больше зазор, тем быстрее разрушаются сопрягаемые детали. Другими словами можно сказать, что стук в двигателе будет постоянно прогрессировать (становиться сильнее).
Скорость разрушения зависит от многих факторов:
— конструкции двигателя;
— прикладываемых нагрузок к деталям агрегата;
— условий охлаждения мотора;
— наличие полноценной смазки.
Однако, стоит сказать, что некоторые детали двигателя могут работать в таком состоянии (со стуком) на протяжении многих тысяч километров пробега и, напротив, при возникновении ударных нагрузок определенные детали мотора выходят из строя уже через десяток километров.
Двигатель может «застучать» и при допустимом зазоре между сопрягаемыми деталями. Причинами такого стука являются высокие нагрузки на агрегат или же заедание и перекос сопрягаемой детали. После устранения такой проблемы стук обычно пропадает (если детали за время неисправной эксплуатации не успели получить дефекты).
Стук деталей в «горячем» двигателе
Проблема застучавшего двигателя «на горячую» является очень серьезной, так как ее практически невозможно устранить в пути. Максимум что можно сделать – это проверить щупом уровень моторного масла. Недостаток смазки вызывает повреждение сопрягаемых деталей, что и приводит к появлению неприятного стука. Если вам повезет, то после доливки масла до требуемого уровня, мотор стучать перестанет.
Далее следует определить, какие детали двигателя вызывают этот стук. Сначала советуем выяснить, что происходит с двигателем под нагрузкой:
— проявляется ли этот стук с большей силой;
— прогрессирует ли он по времени.
Если же ответы на эти вопросы положительные, то, вероятнее всего, проблема заключается в подшипниках коленвала. Передвигаться с такой неисправностью опасно – в скором времени агрегат выйдет из строя.
Кроме того, стук в двигателе «на горячую» может проявиться в клапанах при увеличении количества оборотов коленчатого вала и одновременном уменьшении давления в системе смазки.
Как правильно определить неисправность и устранить ее — рассмотрим далее.
В тех случаях, когда мотор стучит, нужно проверять не только впускной клапан, но и выпускной. Нужно обеспечить давление в системе, требуемое для нормального функционирования всего агрегата. Отметим, что для удовлетворения этого условия, нужно использовать масло, которое будет соответствовать по своей вязкости к конкретным климатическим условиям вашего региона и сезонности.
Стук клапанов «на холодную», вероятнее всего, вызван изношенностью толкателя. Протекающие толкатели плохо пропускают масло в клапанный механизм, из-за чего и образуется неприятный стук. Устраняется эта проблема регулировкой клапанов.
Если же давление моторного масла находится в норме, то нужно снять клапанную крышку и проверить размер зазоров. Как правило, именно увеличенный зазор и становится причиной возникновения стука, ведущего к износу сопрягаемых деталей. Регулировка зазоров выполняется с помощью специальных щупов, вставляемых в промежуток между верхней частью штока и коромыслом.
В заключение хотелось бы отметить, что появившийся стук в двигателе, тем более, если это произошло «на горячую» — это повод для безотлагательного проведения диагностических и ремонтных работ. Возможно, что для выяснения причин вам придется разобрать весь двигатель, а может и обойдетесь лишь частичной разборкой. Как бы то ни было, но оставлять эту проблему нерешенной нельзя.
Помните, что от правильного диагноза и быстрого решения проблемы зависит, будет ли служить вам двигатель вашего автомобиля или нет.
Проверка подшипника
Учитывая, что на него приходится значительна часть нагрузки на автомобиль, я всегда с особой тщательностью слежу за его состоянием
Важно не пропустить первые признаки повреждения. Почему это имеет большое значение? Хотя бы из-за того, что неисправность подшипника приводит к нарушению в механизме развала-схождения
Что, как известно, влияет на безопасность вождения, способствует более быстрому износу .
Я заметил нехарактерный металлический звук, проезжая «лежащего полицейского». Стук был не постоянный, время от времени исчезал, но потом вновь возобновлялся. В холодное время года характерный стук более отчетлив. Собственно, по своему опыту знаю, что проверять состояние стоит после каждых 20 тысяч километров пробега автомобиля. Проверка никогда не вызывала у меня затруднений – ее процесс достаточно прост.
Берусь за опорник рукой и качаю слегка машину. Если слышится нехарактерный стук – деталь пришла в неисправность, ее стоит заменить. В случае, когда Вы не уверены в поломке, можно снять защитные колпаки и пальцами прижать верхнюю деталь штока передней стойки, при этом за крыло, качая автомобиль.
Вот при этих действиях, если подшипник изношен, будет слышен отчетливый стук и ощущаться люфт. Если есть кого попросить о помощи, то этого человека можно посадить на руль и попросить положить руки на виток передней пружины и повернуть рулевое колесо. В случае износа, послышится щелчок и будет ощутима отдача в ладонь. Тех, кто до последнего не замечает стук, не проверяет исправность опоры, будет ожидать неприятный сюрприз. Ее поломка в таком случае обойдется в кругленькую сумму, ведь к всему прочему еще придется менять капот (его пробьет стойка).
Проблема с продувкой
Чем выше обороты коленвала, тем больше мощность. Но, конструкция двухтактных двигателей имеет такую особенность — чем быстрее начинает двигаться поршень, тем хуже продувается камера сгорания цилиндра, так как окна подачи и выпуска отработавших газов остаются открытыми очень мало времени.
Камерная продувка — это удаление газов и впрыск топлива в цилиндр из картера. Топливо начинает всасываться и находиться в картере при движении поршня вверх. Затем, когда поршень идет вниз, впускной канал закрывается и открывается продувочное окно, через которое подается новая порция топлива и выгоняются газы отработавшей предыдущей смеси топлива (смотрите рисунок выше, посередине).
Такая простая конструкция двухтактного двигателя исключает необходимость устанавливать газораспределительный механизм (ГРМ), насоса продувки, клапанов и узла смазки.
Продувка во время работы двухтактного двигателя на холостом ходу (ХХ) осуществляется по-другому. Во время работы на ХХ, продувка осуществляется открыванием на маленький угол заслонки. Такая продувка не качественная, поэтому на холостом ходу, многие наверное замечали, двигатель бензопилы или газонокосилки работает не стабильно. Что касается бензопилы, например, Echo (Эхо), то там надо наполовину вытягивать подсос.
Одноцилиндровый двухтактный двигатель имеет контурную продувку, то есть щелевую. В нижней части цилиндра в стенке есть специальная щель, через которую происходит газораспределение. В такте сжатия и рабочего хода, то есть когда поршень вверх, отверстия впуска и продувки должны быть закрытыми.
Контурная продувка — это предпоршневой объем (цилиндр под поршнем) представляет собой продувочный насос. Такая конструкция позволяет делать двигатели самых малых габаритов.
Поиск источника стука
Первым делом, когда стучит двигатель, необходимо найти источник постороннего шума. Первостепенная задача автовладельца заключается в поиске узла, где образуется этот неприятный и нехарактерный для исправного автомобиля звук.
Профессионалы могут определить источник проблемы, отталкиваясь только от тональности и примерного места расположения. В диагностических целях крайне полезно иметь в своём арсенале инструментов стетоскоп. Также некоторые умельцы изготавливают самодельные приспособления для прослушки.
Но тут стоит понимать, что тональность считается лишь косвенным признаком, поскольку шумы на различных двигателях при одинаковых неисправностях могут проявляться по-разному. Следует учитывать конструктивные особенности силового агрегата, и диагностировать поломку не по звуку, а путём комплексной проверки.
Если отталкиваться от характера постороннего стука, то его можно разделить на несколько категорий. А именно:
- постоянные;
- периодические;
- с разной частотой;
- эпизодические.
В случае с эпизодическими постукиваниями их уже стоит называть ударами, возникающими неравномерно.
Зачастую имеется непосредственная связь между появляющимся в ДВС стуком и оборотами, совершаемыми коленчатым валом. Чем быстрее начинает крутиться двигатель, тем интенсивнее возникают стуки, и становится выше их частота. Частоты иногда совпадают с частотой вала, либо же отличаются, что позволяет проще расслышать нехарактерный шум. В зависимости от текущего режима работы мотора, интенсивность может меняться.
Когда возрастают обороты и увеличивается нагрузка на мотор, параллельно повышаются нагрузки на компоненты кривошипно-шатунного и газораспределительного механизма. Тогда изношенные детали соответственно будут стучать с большей силой и интенсивностью, нежели когда мотор работает на холостых оборотах
И тут важно заметить, усиливается ли шум по мере увеличения оборотов
Не стоит забывать и о том, что при увеличении оборотов двигателя повышается показатель давления масла в смазочной системе. И тут смазка может выступать в роли демпфера, который снижает интенсивность звуков, даже когда нагрузка на ДВС растёт. Потому при диагностике требуется параллельно учитывать текущую температуру двигателя. При горячем моторе стук может усиливаться, поскольку масло приобретает более жидкую консистенцию. А на холодном ДВС стуки вовсе могут не проявляться. Либо же случаются обратные ситуации.
Шатунные и коренные вкладыши — как определить износ
Коленчатый вал силового агрегата в процессе работы попадает под влияние температурного и механического воздействия. Конструкция кривошипно-шатунного механизма поддерживается вкладышами. Последние выполняют роль подшипников скольжения. Изготовлены элементы из металла и выглядят в форме ровного геометрического полукольца. Так как на эту деталь приходится повышенная нагрузка, производитель защищает ее при помощи дополнительного слоя на поверхности — антифрикционного покрытия.
При износе элементов во время работы двигателя может появляться стук
Основные детали вращения в двигателе внутреннего сгорания закрепляются и работают при помощи этих элементов. Все они могут отличаться по конструкции и назначению. Коренные вкладыши находятся внутри моторного отсека. Главная задача этих элементов — фиксация коленвала и облегчение его работы. Изготовлены детали в форме полуколец, которые охватывают шейки коленчатого вала. Данный вид вкладышей можно назвать опорой коленвала внутри блока мотора. При износе элементов во время работы двигателя может появляться стук.
Шатунные элементы установлены в нижней головке шатунов для обеспечения их вращения. Для этих деталей вкладыши играют роль опоры. В этом же месте располагаются упорные кольца коленвала, которые не опускают осевого перемещения. Вкладыш такого типа изготовлен из многослойной структуры. В основе лежит пластина из стали с антифрикционным покрытием.
Еще один признак износа вкладышей — понижение давления в масле
Оба вида вкладышей во время работы должны обильно смазываться, поэтому плотный контакт между трущимися поверхностями в рабочем состоянии должен отсутствовать. В элементах предусмотрены отверстия для масла и замки. Все вкладыши, использующиеся в автомобилестроении, можно поделить на 2 группы — биметаллические и триметаллические. В основе первых присутствует пластина из металла, толщина которой составляет 0.9 — 4 мм. На поверхности пластины есть антифрикционное покрытие. Защитный слой изготовлен из сплавов меди, свинца, олова и алюминия. При помощи такой защиты вкладыши могут функционировать даже с поверхностью, которая имеет геометрические дефекты. Триметаллические элементы имеют в конструкции третий слой толщиной 0.012 — 0.025 мм. Он включает в себя сплавы свинца, олова и меди.
По одному звуку можно отличить изношенные шатунные и коренные вкладыши
Износ вкладышей. Со временем подшипники скольжения начинают изнашиваться и требуют замены. Об этом может говорить потеря мощности мотора и стуки во время его работы. По одному звуку можно отличить изношенные шатунные и коренные вкладыши. Первые издают более резкий стук. Они могут хорошо прослушиваться на холостых оборотах во время резкого нажатия на педаль газа. Чтобы провести диагностику, можно отключать по очереди свечу у каждого цилиндра. Еще один признак износа после стука — резкое снижение давления масла. Нужно проявлять особую внимательность, так как это может быть единственной причиной. Дефекты на поверхности элементов могут говорить о том, что в систему попадает грязь. А мусор здесь является первой причиной преждевременного выхода из строя элементов.
Если заклинит шейка коленчатого вала, автомобиль не сможет передвигаться. Как правило, возникает такая проблема из-за износа коренных элементов. Между ними и шейками образуется расстояние, что приводит к появлению стуков и другим шумам. Давление масла при таком явлении резко снижается.
Итог. Шатунные и коренные вкладыши в автомобиле периодически выходят из строя. Об этом может говорить появление стука на холостых оборотах и падение давления масла.
Вопросы выбора и замены вкладышей коленвала
При подборе подшипников скольжения необходимо отталкиваться от модели двигателя, износа сопряженных деталей и наличия ремонтных вкладышей. Как правило, вкладыши изготавливаются для одного модельного ряда или даже одной модели двигателя, поэтому заменить их деталями от другого мотора нельзя (за редким исключением). Также нельзя использовать вкладыши без учета износа шеек коленвала, в противном случае ремонт обернется еще большими проблемами.
Перед выбором ремонтного размера подшипников нужно определить износ шеек коленвала и других сопряженных деталей (постели, головки шатуна, хотя они меньше подвержены износу). Обычно износ шеек происходит неравномерно, какие-то из них изнашиваются более интенсивно, какие-то — менее, однако для ремонта покупается комплект одинаковых вкладышей, поэтому все шейки должны стачиваться до одного размера. Выбор величины, до которой будут стачиваться шейки коленвала, зависит от наличия подшипников тех или иных ремонтных размеров, подходящих для данного конкретного двигателя. Для моторов с небольшим пробегом выбираются ремонтные размеры +0,25 или +0,5, для моторов со значительным пробегом может потребоваться стачивание до ремонтного размера +1,0, в старых моторах и того больше — вплоть до +1,5. Поэтому для новых двигателей обычно выпускаются вкладыши трех-четырех ремонтных размеров (до +0,75 или +1,0), а для старых можно найти вкладыши вплоть до +1,5.
Ремонтный размер вкладышей коленвала должен быть таким, чтобы при сборке двигателя между шейкой коленвала и поверхностью подшипника оставался зазор в пределах 0,03-0,07 мм. При меньшем зазоре высок риск заклинивания, при большем — повышается биение коленвала, увеличивается интенсивность износа деталей и общая шумность силового агрегата.
При правильном выборе подшипников скольжения для коленчатого вала двигатель даже при большом пробеге будет работать качественно и эффективно на различных режимах.
Двигатель внутреннего сгорания работает за счет вращения коленчатого вала. Он вращается под воздействием шатунов, которые передают усилия на коленвал от поступательных движений поршней в цилиндрах. Чтобы шатуны могли работать в паре с коленчатым валом, применяется шатунный подшипник. Это подшипник скольжения в виде двух полуколец. Он обеспечивает возможность вращения коленчатого вала и долгую эксплуатацию двигателя. Давайте подробно рассмотрим данную деталь.
Особенности работы двухтактного двигателя
Двухтактные ДВС имеют некоторые отличия в принципе работы относительно четырехтактных. Этот тип двигателей так же, как и четырехтактный, включает в себя коленчатый вал, шатун, поршень и цилиндр.
Однако механизм газораспределения здесь реализован не при помощи распределительного вала и клапанов, а набором, так называемых окон различного назначения.
В общем случае, для простейших моделей этих ДВС, три окна:
Продувочное и выпускное окно открывается и закрывается телом поршня. Поршень в двухтактных ДВС имеет однородную удлиненную юбку. Продувочное окно может закрываться специальным клапаном или так же, как и остальные окна – поршнем.
Со стороны подачи топлива расположены два окна. Впускное, которое находится ниже, и продувочное, которое расположено выше. Отработавшие газы выходят через выпускное окно, которое находится с противоположной стороны.
Топливно-воздушная смесь из карбюратора или системы впрыска попадает в камеру перед впускным окном. Впускное окно не имеет прямой связи с цилиндром. Оно открывает доступ в полое пространство под поршневой камерой, где находится коленчатый вал с шатуном.
Кривошипная камера изолирована от окружающей среды. При подъеме поршня в камере создается разряжение. И ближе к верхней мертвой точке топливно-воздушная смесь всасывается в пространство под поршнем.
В процессе движения поршня вниз, ближе к концу рабочего такта, сначала открывается выпускное окно, через которое в атмосферу выбрасываются под давлением отработавшие газы.
Далее открывается продувочное окно, через которое в камеру сгорания закачивается свежая смесь. Свежая смесь выталкивает до конца отработавшие газы. Цикл повторяется.
Существуют и другие конструкции с более сложно организацией циркуляции топливно-воздушной смеси и отработавших газов. Однако рассматриваемая конструкция базовая, и она в полной мере описывает суть работы двухтактных моторов.
Поршень, стенки цилиндра и шатунные втулки смазываются за счет масла, растворенного в топливе. То есть в картере двухтактного двигателя, именно в кривошипной камере, нет масла.
Двухтактное моторное масло добавляется только в топливо. Смазка в традиционном ее понимании есть только в коробке передач и иногда в отсеке с дисками сцепления. Именно эти эксплуатационные особенности определяют свойства двухтактного масла.
Снимаем коленчатый вал
Коленчатый вал расположен между двумя половинами мотора. «Раскалываем» двигатель, тем самым отделяя те самые две половины. После этого есть возможность извлечь коленвал. Делается в такой последовательности:
- Ветошью заворачиваем поверхность шатуна, чтобы избежать его повреждения.
- Откручиваем болтовые соединения, за счет которых держатся половинки блоков.
- Не составит труда отделить половинки блока, если подшипники изношенные.
- Если отделить половинки проблематично, используют специальный съемник.
Снятие подшипников осуществляется путем их нагрева, или обратно с помощью специального съемника. Сальники извлекаются путем выбивания подходящей по размеру насадкой торцевого ключа. Выбивать нужно аккуратно, главное не переусердствовать.
Причины возникновения стука
Причин для возникновения стуков в моторе насчитывается достаточно много. Основными среди них является механический износ деталей и узлов, а также образование детонационных процессов. Характер звука во многом зависит от причины его появления, то есть поломки какой-либо детали или от степени детонации. Этот фактор становится основополагающим для грамотной диагностики.
Стук, возникающий при запуске холодного ДВС, с последующим его прогревом может самоустраниться полностью, стать менее интенсивным, не изменить свой характер при дальнейшей работе мотора либо усилиться при повышении давления и/или температуры.
К основным факторам, определяющим наличие соответствующих неисправностей мотора, узлов или механического износа деталей, относятся следующие.
- Металлический стук (цоканье) в двигателе, при условии полной исправности ДВС, сигнализирует о несоответствии принятым нормам тепловых зазоров. Исправить такую ситуацию можно профессиональной регулировкой клапанов.
- Потеря работоспособности гидрокомпенсаторов также вызывает стук двигателя на холодную. Компенсаторы выходят из строя, как правило, при механическом износе, использовании масла, неподходящего для автомобиля по предъявляемым эксплуатационным характеристикам, а также несвоевременная его замена. Для устранения такой неисправности достаточно осуществить полную промывку двигателя, замену масляного фильтра с заливкой подходящего типа масла.
- Увеличение зазора коренных вкладышей может стать причиной возникновения стука при первых нескольких секундах после запуска мотора. При этом он самоустраняется при повышении показателя давления системы смазки. Некорректная работа вкладышей может быть спровоцирована и уменьшением производительности масляного насоса.
- В этом случае количество поступаемого масла становится недостаточным, одновременно происходит закупоривание каналов, которое приводит к тому, что масло не успевает произвести качественную смазку всех узлов и деталей. В результате они начинают издавать неприятный на слух стук и скрежет.
- Глухие металлические многократные удары в двигателе при разгоне могут указывать на сбой в работе шатунов. Дело в том, что такой звук характерен для изношенного шатуна, ударяющегося о шейку коленчатого вала. Здесь необходима срочная помощь профессионального автослесаря, так как эксплуатация автомобиля в таком состоянии категорически запрещена.
- О неполадках газораспределительного механизма также свидетельствует характерный звук в двигателе. Самая распространенная причина — увеличение зазоров распределительного вала. При последующем прогреве двигателя такие стуки становятся либо менее интенсивными, либо полностью пропадают.
- Если поршень достаточно изношен, то он также может издавать постукивание при эксплуатации. Дело в том, что поврежденные поршни свободно двигаются, как бы “гуляют«в цилиндрах, вызывая характерный металлический звук при ударе «юбкой». Аналогичный стук может вызывать деформация поршневых колец.
- Стук, вызванный детонацией, отличается достаточной звонкостью. Его интенсивность закономерно возрастает с каждым оборотом двигателя. Основная причина — несвоевременное и неравномерное воспламенение топливно-воздушной смеси, провоцирующее возникновение внутри цилиндров самопроизвольных разрушающих взрывов.
- При холодном моторе, возникновению детонационных ударов, а значит, и характерному стуку приводит применение топлива с низким октановым числом (согласно рекомендации производителя).
- Весьма распространенным фактором появления стука является использование более тонкой, чем необходимо прокладки головки блока цилиндров, вызывающее повышение показателя степени сжатия.
- Различные удары в подкапотной зоне могут быть вызваны различными поломками навесных узлов и агрегатов, например, генератора водяной помпы, привода ГРМ и т.д.