Почему двигатель стал работать громче? — журнал За рулем
Мотор издает непривычно громкие звуки? Эксперты ЗР насчитали 16 основных причин такого явления.
В стародавние времена было модно писать про то, как человек, стоящий рядом с какой-то диковинной иномаркой, вдруг понимал, что у той работает мотор, а он этого не ощущает… Глотали слюнки, завидовали и сетовали: мол, а у нас не так!..
Материалы по теме
Вообще говоря, поршневой мотор — как наш, так и импортный — является источником сложного шума, поскольку его звуковое поле формируют совершенно независимые источники. Можно считать, что основных видов шума два: аэродинамический и структурный. Аэродинамический порождают процессы впуска и выпуска, а также система охлаждения двигателя. Структурный — это шум от колебаний ДВС на его подвеске, а также шум от колебаний наружных поверхностей мотора. Именно он является наиболее громким, и потому трудноустранимым.
Современный автомобиль издает куда меньше звуков, чем его предок. Тем обиднее для его владельца вдруг услышать излишние децибелы при работе мотора. Перечислить все возможные причины их появления в небольшой статье довольно трудно, поэтому ограничимся лишь основными причинами. Просим не обижаться на то, что к шумам мотора мы добавили звуки системы выхлопа: ну не писать же про них отдельно!
А теперь — наш примерный перечень причин:
- Детонация. На минимальных оборотах холостого хода ее обычно не слышно, а вот под нагрузкой начинается характерное «позвякивание». Причиной чаще всего является низкое октановое число залитого бензина, которое не позволяет топливу противостоять самовоспламенению под действием волны давления, образующейся в камере сгорания.
- Стучат клапаны или гидрокомпенсаторы
- Система выпуска. Тут возможны варианты — от неисправностей собственно системы выпуска (прогорела, проржавела, механическая деформация и т.п.), приводящих к реву автомобиля при езде, секущим звукам и др., до дефектов, связанных с креплением системы. В последнем случае возможны удары по днищу машины, глухие звуки, постоянное дребезжание и т.п.
- Люфт коленчатого вала. Стуки подшипников обычно можно отловить и на минимальных оборотах холостого хода при резком нажатии на акселератор. Коренные издают глухой звук, шатунные — более резкий. Повышенный осевой зазор вызывает стук с неравномерными промежутками.
- Поршневая система. Приглушенный стук поршней вызван биением поршня в цилиндре. Он хорошо прослушивается на малых оборотах.
Биение поршня в цилиндрах хорошо слышно на небольших оборотах мотора.
- Вентилятор системы охлаждения. Причин для шума в данном случае много: разбит подшипник, нет смазки, ослабло крепление, отломилась часть крыльчатки, налипла грязь, нет смазки в электродвигателе.
Вентилятор
Почему мотор стал хуже тянуть? — журнал За рулем
Исправный, казалось бы, двигатель вдруг начал терять былую легкость во время разгона… Тому есть несколько причин.
Материалы по теме
На эту тему можно написать увесистую книгу. Впрочем, таких сегодня написано очень много: кому интересно, тот обязательно найдет и внимательно прочитает. Мы же постараемся обозначить основные причины такого непорядка.
Вначале вспомним, что нужно двигателю, чтобы работать. Надо, чтобы была создана правильная бензовоздушная смесь, которую следует вовремя поджечь. Поэтому если топливо недолжного качества или не поступает в надлежащем количестве, то хорошей тяги от мотора ждать не приходится. При низком октановом числе система управления двигателем переведет углы опережения зажигания на самые поздние (и все равно возможна детонация). При недостаточной производительности топливного насоса или засоренном фильтре топлива будет просто не хватать. Еще на смесеобразование влияет качество распыла топлива форсунками. Если они закоксованы и не образуют правильный факел топлива, то должного состава смеси ожидать также не приходится.
- Для правильного образования смеси нужен и другой компонент — очищенный от примесей воздух. А если воздушный фильтр чрезмерно засорен, то система управления двигателем увидит недостаток воздуха и ограничит подачу топлива, чем безусловно снизит мощность. Вместе с тем и подсос неучтенного системой управления двигателем воздуха также нарушит все расчеты.
| Грязный «воздушник» легко отнимет у мотора энное число лошадиных сил. Грязный «воздушник» легко отнимет у мотора энное число лошадиных сил. | Важность нормальной работы свечей в пояснениях не нуждается: это слишком очевидно. Хоть на ГАЗ-21, хоть на Бентли. Важность нормальной работы свечей в пояснениях не нуждается: это слишком очевидно. Хоть на ГАЗ-21, хоть на Бентли. |
- Теперь про инициаторов горения — свечи зажигания и катушки, обеспечивающие их импульсами высокого напряжения. Если эти компоненты хотя бы в одном из цилиндров недорабатывают, то двигатель начинает троить, недобирая мощность.
- Оптимальное наполнение цилиндров рабочей смесью и своевременное удаление отработавших газов зависит от правильных фаз газораспределения. Поэтому перескакивание ремня или цепи привода ГРМ даже на один зуб несомненно приведет к падению мощности.
Неисправный термостат может держать мотор в недогретом состоянии — полную мощность он при этом не выдаст.
- Для обеспечения оптимального процесса сгорания смесь должна быть сжата. Поэтому износ цилиндров, снижающий компрессию, самым негативным образом влияет на тягу двигателя.
- Недостаточно прогретый мотор выдает меньшую мощность не только потому, что вязкое масло сильнее сопротивляется движению, но и потому, что система впрыска сама ограничивает параметры недогретого мотора. А мотор может быть недогрет или временно, в период сильных холодов, или постоянно — например, при неисправном термостате.
- Сгоревшую смесь нужно своевременно удалить, поэтому влияние системы выпуска отработавших газов на мощность двигателя также значительно. Если сопротивление выходу газов велико — параметров от двигателя не жди. Повышать сопротивление может или забитый каталитический нейтрализатор или замятые трубы системы выпуска отработавших газов.
| У турбированных двигателей поводов потерять мощность еще больше. Это неисправность механической части турбокомпрессора, системы |
Почему моторы автомобилей выходят из строя — журнал За рулем
Мотор автомобиля вообще-то штука прочная. Но иногда гибнет и он. Как, почему и как этого избежать? Давайте разбираться.
Любой мотор рассчитан на долгую и счастливую жизнь. Срок его службы определен в важном и четко обозначенном параметре, закладываемом еще при его проектировании, — сроке службы до списания, или полном ресурсе. Но, бывает, не доживает он до предписанного срока жизни, причем так, что дым из-под капота, шум и грохот. Иногда еще может помочь реанимация в виде капитального ремонта, но частенько — сразу в морг, то есть под замену.
Итак, рассмотрим наиболее часто встречающиеся случаи «внезапной смерти» моторов, но не для того, чтобы насладиться «страшилкой», а чтобы разобраться, почему такое могло случиться. И виноват ли сам мотор? Или первопричиной беды все-таки были мы сами?
СТРАШИЛКА №1: КОГДА ТЕПЛО НЕ ВО БЛАГО
Мотор — это тепловая машина. Чтобы она работала, в ней должно что-то выделять тепло. Топливо горит — значит, мотор греется, и это нормально, это штатный режим его работы. Но греть бесконечно нельзя, каждый металл, из которого изготовлены детали, имеет свой порог термостойкости. Если предельные температуры превышены, чудес может быть много. Страдают при этом в первую очередь поршни и клапаны.
Материалы по теме
Итак, откуда берется перегрев? И виноват ли в нем мотор? Причин перегрева может быть несколько. Во-первых, это авария системы охлаждения — порванный ремень привода помпы, разрушившаяся крыльчатка, малый уровень охлаждающей жидкости в системе охлаждения.
Во-вторых, к перегреву склонны старые двигатели, на рабочих полостях рубашки охлаждения которых накопились загрязнения и отложения. Особенно — если сэкономили на качественной охлаждающей жидкости или вообще долго покатались на воде.
В-третьих, перегрев двигателя вызывает некачественное, плохое и оттого медленно горящее топливо. Низкое октановое число и частая детонация в двигателе также могут быть причинами перегрева.
В-четвертых, к перегреву ведут сбитые регулировки двигателя — поздний угол опережения зажигания или впрыска, слишком бедная и слишком богатая смесь.
И, в-пятых, это некачественная «прокладка» между рулем и сиденьем, заставляющая мотор работать на несвойственных ему режимах. Особо мотору «нравится», когда обороты низкие, а педаль акселератора утоплена в пол! Ведь помпа при этом еле крутится, а нагрузка на мотор большая. Тепло, неспособное уйти в систему охлаждения, греет мотор, часто — чрезмерно.
И где тут видна вина самого мотора? Не виноватый он… Некоторые примеры того, что наблюдается в этом случае, — на картинках. Там же наши комментарии по причинам беды.
01 Перегрев двигателя_1_новый размер | 02 Перегрев_2_новый размер |
Автомобиль ехал-ехал и вдруг начал «тупить», терять динамику… Вскрытие показало — поршни задрало! Что произошло? Мотор в какой-то момент перегрели — почему, неизвестно. Но задиры на верхней части поршня обычно возникают тогда, когда слишком высоки температуры в камере сгорания. Это — либо пни корчевали автомобилем, либо угол опережения зажигания был слишком поздний, либо смесь слишком богатая. Такое может быть и при залегших кольцах, но тут они живы — не наш случай. Поршень при нагреве расширился больше, чем ему положено, а зазоры между ним и цилиндром и так очень малы. При перегреве они сомкнулись — пошел задир. Вердикт — либо водитель негуманный, либо механик в сервисе с кривыми ручками.
03 Выбитые канавки_новый размерНа «Ниве», откуда этот п |
основные причины снижения мощности двигателя
Автор Степан Кагнер На чтение 10 мин. Просмотров 21
Многим хотя бы однажды доводилось сталкиваться с ситуацией, когда прекрасно работавший до этого мотор «сдувается», машина словно отращивает якорь сзади. Причины, по которым двигатель не тянет и не набирает обороты, различные, но распознать признаки большинства нетрудно и без навыков автомобильного диагноста или моториста.
Общие причины для всех двигателей
Характеристики мотора, указанные в паспортных данных автомобиля, обеспечиваются при определенных условиях. Это соответствующее норме наполнение цилиндров воздухом, который в ДВС является рабочим телом. Это и возможность вовремя нагреть его до нужной температуры – подать определенное количество топлива надлежащего качества и вовремя его поджечь (пик давления для максимального КПД должен приходиться на момент перехода поршнем верхней мертвой точки).
Рабочий цикл ДВСПотеря мощности двигателя независимо от его конструкции становится следствием ряда общих причин. Начнем с топлива: его качество остается лотерейным, мотор же настроен на определенный сорт. То есть и прописанная в карты впрыска или заданная настройками карбюратора смесь может уйти от идеальной, и скорость горения смеси изменяется. Так что, если проблемы появились сразу после заправки, сами понимаете, в какую сторону смотреть.
Наполнение цилиндров воздухом жестко связано с фазами газораспределения. Достаточно уйти меткам, как такты работы ДВС окажутся смещенными: уже разница в 1 зуб способна ощутимо снизить мощность мотора. Причем ремню или цепи необязательно перескакивать – все больше моторов получают бесшпоночные шкивы, которые требуют жесткой фиксации валов спецприспособлениями при установке. При замене ремня ГРМ не дотянете шкив, и однажды он сместится с заданного положения. И хорошо, если мотор просто потеряет тягу, а не ударит поршнем по не успевшим вовремя закрыться клапанам, вбивая их в головку блока цилиндров.
У моторов с изменяемым газораспределением распредвалы (как минимум один) имеют возможность смещаться, чтобы при достаточной приемистости на низах (малое перекрытие фаз) не терять и на верхах (распредвалы смещаются «друг к другу», увеличивая фазу перекрытия, что на высоких оборотах увеличивает мощность). Возможные причины, по которым машина не набирает скорость – это отказ клапана управления VVTi либо проблемы с муфтами-фазовращателями. Этот вопрос мы уже разбирали, говоря об ошибках системы впрыска.
Кроме того, наполнение цилиндров завязано на сопротивление впуска и выпуска. Забить воздушный фильтр настолько, чтобы он потерял пропускную способность – это надо умудриться, а вот выбросы масла через систему вентиляции картера, особенно, если поршневая уже изношена, а маслоуловитель примитивен, нередки. На ВАЗ-2106 заставить мотор «хлебнуть масла» через вентиляцию картера нетрудно, да и на свежих переднеприводных автомобилях (2109, 2110, 2114) такие случаи возможны. У замасленного воздушного фильтра резко вырастает сопротивление, отсюда и потеря тяги мотора.
Выпуск на карбюраторных автомобилях и старых дизелях прост, и достаточно сильно снизить пропускное сечение, чтобы мотор начал «давиться» выхлопными газами, можно разве что мощным ударом (при переезде неровностей, к примеру) или каноничной картофелиной – но ее хотя бы сразу заметно.
Если же не тянет двигатель с электронным впрыском, то под подозрение в этом случае попадает катализатор. Перегрев, попадание топлива из-за неисправностей системы питания способны вызвать спекание его сот. У дизелей с сажевыми фильтрами главным врагом становится сажа: автоматический прожиг фильтра на ходу малоэффективен, и как минимум нужно выполнить принудительную регенерацию.
Проблемы с выпуском легко выдают себя: заглушенный мотор при последующей попытке запуска выбрасывает во впуск дым, меняется звук работы двигателя, сразу «выползают» наружу неплотности (выхлоп начинает «сечь» до поврежденного участка).
Мотор должен не просто получить нужное количество воздуха и топлива – оно должно вовремя воспламениться. На бензиновом моторе нужен соответствующий угол опережения зажигания, у дизеля – угол опережения впрыска. Так как на современных впрысковых моторах отдельной системы зажигания нет, проблемы с опережением зажигания свойственны в первую очередь карбюраторным машинам и старым инжекторным системам с трамблером (у японцев такие системы использовались аж до начала 2000-х годов). Проверяйте базовый угол опережения, настраиваемый трамблером, и работу автоматов опережения в нем (при неисправностях угол, нормальный на холостом ходу, начнет «уходить» при наборе оборотов).
Отдельный случай – моторы, где трамблер приводится отдельным шкивом от ремня ГРМ (старые «Ауди» и «Фольксвагены»). Здесь при замене ремня шкив трамблера ставят «как придется» (меток на этом шкиве нет!), забывая, что трамблер при замене ремня нужно ориентировать кулачком по риске на картере под ним. После такой замены автомобиль ехать перестает, так как меняются углы зажигания. У дизелей с механическим ТНВД выставляется начальный угол впрыска, кроме того, работает регулятор опережения – их проверяют согласно данным из инструкции по ремонту и обслуживанию.
На бензиновых моторах заносим в подозреваемые и свечи зажигания: даже если мотор нормально работает на холостых, не факт, что свечи будут хорошо работать и под нагрузкой, когда давление в цилиндрах в конце такта сжатия вырастает, и условия для искрообразования становятся хуже. Стоит для пробы поставить другой комплект: без осциллографа, позволяющего снять кривые напряжения с работающей системы зажигания, трудно определить, как реально свеча ведет себя под нагрузкой. На иллюстрации ниже посмотрите на пиковые напряжения, соответствующие моменту искрообразования: в третьем цилиндре чрезмерно увеличен зазор, искра разгорается на слишком большом напряжении, а ее длительность падает (мощности, накопленной в катушке зажигания, не хватает для нормального горения искры).
Если же говорить о компрессии, то в нормальных условиях она снижается по мере износа настолько медленно, что снижение мощности происходит для водителя незаметно. Исключение – это быстро развивающиеся поломки (трещины поршневых колец, разрушение перегородок между кольцами, прогар клапанов). Одновременно с падением мощности резко упадет стабильность холостого хода, окончательный диагноз однозначно поставит компрессометр.
Что касается моторов с турбонаддувом, то на их динамике состояние турбокомпрессора отражается хорошо. Идеальный центробежный насос (крыльчатка турбокомпрессора) имеет квадратичную зависимость производительности от оборотов: стоит оборотам упасть в два раза, как давление наддува упадет в четыре. Подклинивание ротора из-за разрушения или закоксовки подшипников, обгорание «горячей» крыльчатки – вероятная причина, по которой турбированная машина не тянет. Здесь, как и с компрессией, выручит манометр.
Причины потери мощности у карбюраторного мотора
Здесь стоит сразу проверить уровень топлива и работу бензонасоса: «недолив» топлива сразу выдает себя под нагрузкой потерей в динамике, прострелами в карбюратор. Перелив из-за неисправной запорной иглы карбюратора точно так же приведет к потере двигателем мощности, здесь уже характерным признаком станут черный дым и стрельба из глушителя.
Лучше динамика автомобиля воспринимается при разгоне, так что возможной причиной «отупения» машины может стать и дефект ускорительного насоса. Дело в том, что все системы карбюратора рассчитаны на работу в статических режимах, при наборе оборотов же смесь переобедняется. Для борьбы с этим переобеднением и служит ускорительный насос: при нажатии на педаль газа диафрагма проталкивает дозу бензина через запорный клапан в распылители, выходящие в диффузоры. При разрыве диафрагмы ускорительного насоса или засорении распылителей разгон машины сразу ухудшится настолько, что это трудно не заметить. Проверить ускорительный насос нетрудно – сняв воздушный фильтр или «черепаху» с карбюратора, нужно резко нажать на привод дроссельной заслонки: пальцы почувствуют сопротивление (диафрагма создаст давление в ускорительном насосе), а из распылителей во впуск должны ударить струйки бензина.
На рабочих режимах состав топливовоздушной смеси задается статически набором топливных и воздушных жиклеров. Стоит продуть их, а при заметных отложениях промыть очистителем: даже если проблема не в этом, поддержать исправность главной дозирующей системы будет не лишним.
Не тянет инжекторный двигатель
Почему машина не тянет, если системы впрыска оснащены обратной связью и могут выполнять саморегулирование в «замкнутой петле»? Увы, возможности саморегулирования не так широки, как хотелось бы.
Первый враг систем впрыска – это недостаточное давление топлива. Когда расход горючего минимален, то запаса коррекции хватает для работы на холостом ходу. Но стоит только дать на двигатель нагрузку, как коррекция подскочит к предельному порогу, но форсунки все равно будут «недоливать».
Давление в топливной рампе задается тремя узлами: собственно бензонасосом, регулятором давления и набором фильтров (грубой и тонкой очистки). Производительность исправного бензонасоса в разы превышает потребности мотора на максимальном расходе – это сделано, чтобы износ насоса как можно меньше отражался на работе мотора. Поэтому и используется регулятор давления топлива, сбрасывающий «лишнее» топливо либо сразу на выходе насоса, либо с топливной рампы после фильтра тонкой очистки.
В первом случае топливная рампа называется бессливной (16-клапанные моторы ВАЗ, современные иномарки), во втором – сливной. Разница между этими системами в месте установки регулятора и в его работе. На сливных рампах регуляторы давления управляются разрежением во впускном коллекторе, давление в рампе меняется в зависимости от нагрузки (при нормальных для ВАЗ 3 бар на холостом ходу оно составляет 2,3-2,4 бар, учитывайте это при диагностике!). На бессливных давление поддерживается постоянным относительно атмосферы и составляет в зависимости от модели автомобиля 3,5-4 бар. Исключение – системы непосредственного впрыска, где рабочее давление колеблется от 20 до 70 бар.
Ещё кое-что полезное для Вас:
Сопротивление топливных фильтров не влияет при измерении давления топлива «в затык» ( насос принудительно включается на заглушенном моторе, когда потока топлива в рампе нет) и минимально на холостом ходу. Но зато под нагрузкой чрезмерное увеличение сопротивления фильтров снижает топливоподачу в рампу, что приведет к потере скорости. Поэтому давление измеряйте на холостом ходу и под нагрузкой (например, вывесив ведущую ось и притормаживая колеса на включенной передаче). В тех случаях, когда холостой ход нормален, а проблемы идут именно на ходу, мерить давление только на холостом ходу (ХХ) бессмысленно.
Этапы исключения при проверке:
- Извлечь фильтр грубой очистки («сеточка» на входе). У ряда машин это известная проблема – например, на втором поколении «Фокусов».
- Заменить фильтр тонкой очистки.
- Измерить давление под нагрузкой.
- На моторах со сливной рампой пережать или заглушить другим образом обратку, чтобы исключить влияние регулятора давления топлива. На моторах с бессливной рампой РДТ установлен в модуле бензонасоса, здесь проще временно установить под него шайбу-заглушку из полиэтилена или другого материала, который не разрушается бензином.
- Вторично измерить давление: если оно выросло, то необходима замена РДТ, в противном случае – замена насоса.
Вторая причина «недолива» — засорение форсунок. Даже при нормальной работе фильтров образование отложений на распылителях со временем неизбежно. Оценить в «домашних» условиях можно только форму факела распыла, сняв рампу и прокрутив мотор стартером (Внимание! Эта процедура пожароопасна!). Чистая форсунка должна равномерно «пылить», а не давать отдельные струйки или лить в сторону. Оценить производительность форсунок и сравнить ее с номинальной можно только на стенде.
Потеря динамики — следствие и излишнего обогащения смеси. Здесь винить регулятор давления топлива нельзя (производительность насоса даже при работе без РДТ не так высока, чтобы запас коррекции ЭБУ впрыска не перекрыл обогащение). Гораздо вероятнее негерметичность форсунок (опять-таки, проверяется на стенде) или отказ датчиков, на которые завязан расчет времени впрыска.
Здесь бесспорный лидер — датчик массового расхода воздуха – прибор точный, но чувствительный. По мере загрязнения и старения ДМРВ завышает показания, автомобиль начинает ощутимо больше расходовать горючее. В итоге переобогащение смеси уже не может корректироваться по лямбда-зонду. Но такую неисправность видно сразу: автомобиль начнет коптить, свечи обрастут черным нагаром. На моторах с датчиком абсолютного давления более вероятен отказ датчика температуры воздуха (здесь он – отдельный узел, в то время как в ДМРВ встроенный).
На автомобилях с электронным дросселем стоит проверить работу сервопривода, сняв с дросселя патрубок и дав прогазовку. Дроссель должен открываться равномерно, без пауз и подклинивания, указывающих на проблемы с редуктором привода или критическое загрязнение заслонки (ось, обрастая нагаром, подклинивает в корпусе).