Почему стучат пальцы в двигателе при разгоне motors-avto.su
Почему стучат пальцы в двигателе при разгоне? Разбираемся в проблеме
Водители часто задаются вопросом, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне. Вроде бы мотор работает нормально, но при этом, стук все появляется. Автолюбители делятся на тех, которые не реагируют на это явление, другие люди паникуют при появлении такого признака, и сразу несутся в ближайший сервис. На самом деле, оба варианта поведения не совсем верны. Такой стук может привести к серьезным проблемам, поэтому нужно искать причину, и устранять ее. При этом, большая часть причин, вызывающих такое поведение силового агрегата, легко устраняются даже неопытным автомобилистом.
Почему стучат пальцы в двигателе при разгоне? Чтобы ответить на этот вопрос нужно разобраться, отчего возникает это явление. В нормальном состоянии воспламенение горючей смеси происходит равномерно. Взрывное сгорание топлива начинается возле свечи и одновременно распространяется в разные стороны. Скорость распространения взрыва около 20-30 м/сек. В случае детонации переобогащенная смесь начинает взрываться сразу после попадания в камеру сгорания. Взрывная волна движется хаотично, наталкиваясь на стенки цилиндра, остатки смеси взрываются. Скорость волны при этом может достигать 1000 м/сек.
Последствия. Как мы уже выяснили детонация, это по сути неуправляемое сгорание топлива. При этом, стенки цилиндра нагреваются неравномерно, в местах ударов взрывной волны температура повышается значительно. Это может приводить к деформации блока цилиндров. Также может перегреться и деформироваться поршень. Взрывная волна при определенных условиях может испортить клапана. Также она может повредить шатуны. В любом случае, систематическая и сильная детонация приведет к необходимости
Причины и способы устранения
Данное явление может вызывать большое количество факторов. Они имеют разную степень опасности. Иногда, небольшая детонация вполне допустима. Ниже будут рассмотрены все возможные варианты появления этого явления.
Самой безобидной можно назвать детонацию, которая возникает при резком увеличении оборотов. Если при 1000 об/мин резко выжать педаль газа, ускоряя работу до 4000-5000 об/мин, то можно услышать кратковременную детонацию. Это вполне рядовое явление. Бояться этого не стоит, в этом случае детонация не приведет к печальным последствиям. Причина в резком увеличении топлива, подаваемого в двигатель, количество воздуха сначала остается на прежнем уровне, это и вызывает преждевременно окисление топлива, которое сопровождается взрывами. Единственный способ борьбы с этим явлением – отказ от резкого увеличения оборотов.
Как избежать?
Каждому автолюбителю будет не лишним знать, как можно избежать проблем с детонацией. Существуют определенные контрприемы, которые могут снизить риск возникновения такого стука. Все приемы обычно направлены на предотвращение преждевременного воспламенения топливной смеси. Самым простым способом является увеличение оборотов двигателя. Достигаться это может несколькими способами. При управлении автомобилем, старайтесь повышать обороты плавно. Если хотите резко стартовать, то сначала не спеша раскрутите мотор до нужных оборотов, и только потом начинайте движение.
Также можно снизить детонацию путем подбора калильного числа. В этой ситуации подбирайте «горячие» свечи. Они позволят сжигать смесь более эффективно и без остатка. В таком случае никакой турбулентности тут возникать не будет.
Заключение. Такое явление как детонация появляется всегда неожиданно, и может пугать автолюбителей. В таком случае они начинают задаваться вопросом, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне. На самом деле причин у такого явления может быть несколько. Причем не все из них могут говорить о поломке, иногда это конструктивные особенности.
Стучат пальцы двигателя при разгоне
Любой посторонний шум в двигателе автомобиля должен вызывать настороженность у водителя. Даже если неисправность никак не сказывается на ходовых характеристиках автомобиля, само ее появление должно заставить владельца машины задуматься о диагностике.
Одной из проблем, которую часто игнорируют водители, является стук пальцев в двигателе. Появляется он при наборе машиной скорости, и если не обращать на это внимание, со временем могут возникнуть серьезные проблемы в работе мотора. При этом чаще всего определить причину, почему стучат пальцы двигателя при разгоне, а также исправить ситуацию, водитель может без обращения в сервисный центр.
Что означает стук пальцев при разгоне автомобиля
Само определение «стук пальцев» не совсем верно описывает ситуацию, которая происходит в двигателе при возникновении рассматриваемой проблемы. Никакие «пальцы» в моторе не стучат, а сам звук появляется от удара взрывной волны о стенки цилиндров.
При нормально работе мотора топливовоздушная смесь попадает в камеру сгорания, и ее взрыв происходит равномерно, начинаясь от свечи зажигания. В такой ситуации скорость, с которой взрывная волна распространяется, находится на уровне около 20-30 м/с. Если же в двигателе имеются проблемы с детонацией, то есть в него поступает излишне обогащенная смесь, то она детонирует сразу после попадания в камеру сгорания. Взрывная волна начинает хаотично распространяться и сталкиваться со стенками цилиндра на огромной скорости, вплоть до 800-900 м/с.
Чем опасен стук пальцев в двигателе
Хаотично движущиеся в цилиндре элементы сгорания топлива повышают температуру стенок цилиндров. Если двигатель будет работать в таком режиме, то на все его элементы лягут дополнительные нагрузки. Когда водитель не обращает на проблему внимания, она приводит к следующим неисправностям:
- Искривление блока цилиндров;
- Повреждения клапана или шатунов;
- Деформация поршня.
Чем дольше разносится стук пальцев в процессе работы двигателя, тем быстрее возникнет необходимость капитального ремонта мотора.
Почему стучат пальцы двигателя при разгоне
Разгон автомобиля – это стрессовая ситуация для двигателя, особенно если речь идет о резком наборе скорости. Выжимая педаль в пол для резкого набора оборотов, например, с 1000 до 5000, водитель может услышать, что стучат пальцы в двигателе, и это нормально. Для быстрого набора оборотов, в двигатель подается больше топлива с прежним количеством воздуха, что может приводить к детонации.
Однако ситуация, когда при спокойном старте автомобиля и разгоне водитель слышит, что стучат пальцы, не считается нормальной. В таких случаях нужно как можно скорее выявить причину проблемы и устранить ее, чтобы избежать серьезных поломок двигателя.
Можно назвать следующие причины, почему стучат пальцы при нормальной работе двигателя:
Отказ датчика расхода воздуха. Если неправильно работает датчик расхода воздуха, электронный блок управления будет получать ошибочную информацию и отдавать неправильный сигнал;- Неправильно выставлен угол опережения зажигания. По данной причине точка максимального сгорания топлива приближается к верхней мертвой точке, что приводит к повышенному давлению в цилиндре и опасной детонации;
- Поломка датчика гашения детонации. Обязательно, если появились стуки пальцев в двигателе, нужно проверить датчик гашения детонации. Обнаружив проблему, замените его;
- Неправильный бензин. Производители автомобилей указывают, какой бензин необходимо заливать в двигатель. Если использовать топливо с более низким октановым числом, чем рекомендует производитель, возникнут проблемы со сжатием. Также они возможны, если на заправке в бак был залит некачественный бензин.
Стоит отметить, что стук пальцев двигателя – это не всегда приобретенная в процессе эксплуатации проблема. Бывают ситуации, когда автомобиль поставляется с завода с неправильно подключенными датчиками, что приводит к такой проблеме. Данная ситуация особенно опасна, поскольку новый двигатель может получить серьезные повреждения. Если вы услышали стук пальцев в двигателе, незамедлительно устраните проблему.
Стучат пальцы в двигателе: причины
Поршневой палец является составным элементом кривошипно-шатунного механизма. Указанная деталь представляет собой ось перемещения шатуна в том месте, где реализовано соединение с поршнем. Другими словами, поршневые пальцы позволяют создать подвижное соединение шарнирного типа применительно к соединению головки шатуна и поршня.
Нагрузки, которые испытывает поршень в результате сгорания заряда топливно-воздушной смеси в цилиндрах ДВС, также передаются на поршневые пальцы. Параллельно на палец воздействует сила инерции, усилие на изгиб. В этой статье мы рассмотрим, по какой причине стучат пальцы в двигателе при разгоне, почему при нагрузке стучат пальцы и т.д.
Читайте в этой статье
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.
Стук поршневых пальцев: топливо, зажигание и температура ДВС
Как уже было сказано, поршень к шатуну крепится при помощи поршневого пальца, при этом необходимо реализовать возможность движения поршня по отношению к шатуну. Возникновение повышенных нагрузок приводит к тому, что пальцы стучат в посадочных местах. Если с КШМ на моторе все в порядке, тогда основным виновником является детонация.
Топливо в цилиндрах может начать детонировать:
- в результате общего или локального перегрева мотора;
- если возникли проблемы с составом смеси;
- заправка бензина с несоответствующим для данного ДВС показателем октанового числа приводит к детонации;
- если угол опережения зажигания (УОЗ) окажется слишком ранним, тогда также возникает детонация;
- неисправности датчиков ЭСУД (ДПКВ, датчик температуры ОЖ, датчик детонации) могут привести к взрывному сгоранию смеси в цилиндрах;
Следует учитывать, что детонация двигателя вполне может возникнуть даже на новом моторе. Если температура агрегата в норме и нет проблем с работой системы охлаждения, тогда следует исключить вероятность заправки неподходящим топливом. Далее необходимо приступить к проверке зажигания, качества смеси и электронных датчиков системы управления ДВС (на агрегатах с инжектором).
Датчики обычно проверяются при помощи компьютерной диагностики двигателя или использования доступного диагностического оборудования. На некоторых авто экстренную проверку можно провести самостоятельно без прибора путем перемыкания нужных контактов на диагностическом разъеме OBD. Такие действия позволяют инициировать запуск самодиагностики автомобиля. Результаты отображаются в виде мигания лампочки на приборной панели, после чего можно точнее установить неполадку путем сверки с таблицей кодов ошибок.
Теперь ответим на вопрос, при каком зажигании стучат пальцы. Если момент зажигания ранний, тогда смесь воспламеняется в момент, когда поршень еще движется в ВМТ. Нагрузки на КШМ в подобном случае заметно возрастают, пальцы начинают стучать, что говорит о необходимости регулировки УОЗ. Детонационное сгорание топлива возможно и в том случае, если в цилиндры бодается слишком обедненная смесь. Такое обеднение возможно в результате подсоса воздуха, сильного загрязнения топливного фильтра, инжекторных форсунок или жиклёров в случае с карбюраторными ДВС.
Еще одной из распространенных причин детонации топлива является нагар, который накапливается в камерах сгорания двигателя, отложения формируются на стенках головки блока и самого блока цилиндров. Образование нагара приводит к тому, что температура и давление в цилиндре растет, являясь причиной детонационного горения смеси. Толстый слой нагара способен уменьшить объем камеры сгорания, что означает увеличение степени сжатия мотора. В результате топливный заряд сильно сжимается, что приводит к преждевременному взрыву.
Дополнительной причиной детонации горючего может быть калильное зажигание (КЗ). Такое зажигание означает, что смесь загорается не от искры на свече, а от контакта с раскаленными частицами нагара или деталями. В этом случае момент загорания становится полностью неконтролируемым.
Добавим, что достаточно часто калильное зажигание возникает в том случае, если свечи были подобранны неправильно. Дело в том, что подбор свечей нужно осуществлять с учетом физических размеров и калильного числа. Это означает, что для каждого мотора существуют так называемые «холодные» и «горячие» свечи, подходящие по размеру. Также за состоянием свечей нужно следить, периодически выкручивая их для проверки. В случае обнаружения дефектов рекомендуется незамедлительно менять отдельные свечи или сразу устанавливать новый комплект.
Что в итоге
Итак, если отмечен стук пальцев при разгоне, пальцы стучат под нагрузкой и т.д., тогда для начала следует:
- залить качественное топливо;
- произвести проверку и регулировку момента зажигания;
- исключить проблемы с питанием топливом, приводящие к обеднению смеси;
- проверить систему питания на возможный подсос воздуха;
- продиагностировать работу системы охлаждения двигателя;
- провести диагностику ДВС и выполнить раскоксовку мотора (при необходимости) для удаления нагара из камеры сгорания;
Почему топливно-воздушная смесь детонирует в камере сгорания. Причины, вызывающие детонацию. Последствия детонационного сгорания топлива в цилиндрах ДВС.
Наиболее распространенные причины стука двигателя: поршневой, шатунный, стук коленвала. Что делать, если двигатель неожиданно начал стучать в движении.
Появление стуков на разных режимах работы дизеля. Диагностика неисправностей. Характер стуков кривошипно-шатунного механизма, ГРМ, топливной аппаратуры.
Что может стучать, свистеть, шелестеть и издавать другие посторонние звуки под капотом после запуска двигателя. Диагностика и определение неисправностей.
Устройство и назначение поршневого пальца в конструкции кривошипно-шатунного механизма ДВС. Виды, особенности изгтовления и установки поршневых пальцев.
Назначение поршня в конструкции ДВС. Особенности и устройство поршня, маслосъемные и компрессионные кольца.
Что делать, если в двигателе стучат «пальцы»?
Стук пальцев – это распространенная проблема, с которой сталкиваются многие автовладельцы. Поговорим поподробнее о том, что же принято понимать под такой неисправностью, как выполняется ремонт и какие будут ожидать затраты автовладельца на устранение имеющихся неисправностей.
Диагностика неисправности
Любой появившийся посторонний шум двигателя должен стать основанием для автовладельца провести подробную диагностику машины и устранить имеющиеся неполадки. Чем раньше автовладелец обратиться в сервис за выполнением ремонта, тем проще и дешевле устранить подобные неисправности.
Такое понятие как стук пальцев определить не составит труда. Конечно, внутри двигателя нет никаких пальцев, а такой звук, который, напоминает, словно удары пальцами по металлической крышке двигателя, вызван неправильным распределением и последующим сгоранием топлива в двигателе. Образуется такой звук от того, что взрывная волна от поджигаемой топливно-воздушной смеси ударяется о металлические стенки, издавая характерный шум.
При появлении таких звуков следует оперативно обращаться в ремонт, так как на начальном этапе этих неисправностей можно устранить неполадки одной лишь корректировкой впрыска. Если автовладелец пренебрегает появившимися симптомами неисправности мотора, то, в конечном счете, выгорает напыление цилиндров, появляются проблемы с клапанной группой, а двигатель будет ожидать дорогостоящий капитальный ремонт.
Причина стука пальцев
Вне зависимости от того, по какой причине начинают стучать пальцы, всё же подобное явление ненормально и необходимо вскрывать мотор, выполнять его диагностику и соответствующий ремонт. Только лишь на отдельных модификациях двигателей при резком разгоне всё же такой стук может возникать по естественным причинам, когда на мотор приходятся повышенные нагрузки. Но если такие звуки появляются на холостом ходу или плавном разгоне, то у двигателя имеются неполадки, которые необходимо как можно скорее устранять.
Кстати, причиной такого стука пальцев может стать плохое качество используемого бензина. Ни в коем случае не следует понижать октановое число, чем-то требует автопроизводитель. Именно это является основной причиной появления неприятного стука пальцев. Также возникать такие поломки могут по причине неисправности расходомера воздуха или же поломке датчика детонации. В любом случае, если смена топлива не помогла решить проблему, то потребуется выполнять первоначально компьютерную диагностику мотора, а потом вскрывать его и проверять впрыск.
Ещё одной причиной появления подобных проблем являются неисправности системы зажигания. Настройки зажигания могут сбиваться даже в самых современных автомобилях, что и приводит к неправильной детонации и появлению выраженных посторонних стуков в работе мотора. В подобном случае необходима перенастройка инжектора и зажигания, что выполняется в условиях сервиса на специальном оборудовании.
Куда хуже, когда причиной стука пальцев является общий износ автомобиля. В подобном случае потребуется комплексный ремонт, который относится к категории капитального и имеет соответствующую стоимость. Однако подобное отмечается лишь на сильно изношенных автомобилях, которые пробежали уже 300-400 тысяч километров и более. Для такого восстановления используются соответствующие ремкомплекты, однако куда проще бывает заменить мотор на бэушный контрактный, чем пытаться заняться его восстановлением.
Подведём итоги
На большинстве двигателей появление характерного металлического стука пальцев является признаком неисправности системы зажигания или других поломок двигателя. В первую очередь автовладельцу следует попробовать сменить заправку, если подобное не помогло, нужно доставить машину в сервис, выполнить её компьютерную диагностику, определить имеющиеся неисправности и провести оперативный ремонт. Оставлять без внимания такие неисправности не следует, так как в последующем выгорает напыление цилиндров, появляются проблемы с клапанной группой. В конечном счете, приходится выполнять дорогостоящий капитальный ремонт мотора.
Почему стучат пальцы в двигателе: причины и способы устранения
Любой автовладелец вне зависимости от стажа вождения слышал такое выражение, как «стук пальцев». Несмотря на то, что фраза достаточно распространена, имеет не совсем точное толкование. В современных автомобилях характерный звук издается не поршневыми пальцами, водитель и его пассажиры улавливают звуковое колебание от ударной волны, образовавшейся при взрыве топливно-воздушного состава непосредственно в камере сгорания.
В автомашинах образца «бабушкиного» года выпуска могли стучать именно поршневые пальцы. Низкая износостойкость, прочность металлических деталей, воздействие больших температур и значительных нагрузок посадочного места поршневого пальца способствовали образованию различных зазоров, становившихся причиной характерного звука.
Современное автомобилестроение использует исключительно сталь надлежащего качества, применяет высокоточные методики по обработке каждой детали, поэтому повреждение и появление каких-либо дефектов самих пальцев практически исключается. Но, тем не менее, термин «стучат пальцы» из профессиональноголексикона автовладельцев не исчез.
Причины возникновения
При корректной работе силового агрегатасохраняется последовательность процесса сгорания топлива. Стартует он со свечей зажигания, а затем равноудаленно заполняет всю камеру.
Детонационное горение происходит абсолютно по-другому. Весь объем топливно-воздушной смеси взрывается одномоментно, резко, провоцируя значительное повышение показателя давления и температуры самих цилиндров. При таких условиях в местах наибольшей концентрации несгоревшего топлива образовываются химические активные соединения.
При достижении критических величин возникают цепные химические реакции, способствующие воспламенению взрывного типа. Образовавшаяся волна, двигается достаточно быстро, сильно ударяет стенки камеры и поверхности цилиндров, одновременно организуются новые точки самовозгорания. Итогом становятся многочисленные колебательные явления, провоцирующие вибрации силового агрегата.
Данное явление и есть детонация, которая становится первопричиной того, почему стучат пальцы в двигателе.
Может возникнуть по разным причинам, самыми распространенными являются:
- Состав топлива. Если воздух и топливо находятся в пропорции 9-0, чем нарушают средний показатель, то в случае проникновения в камеру с повышенной температурой и давлением на отдаленных участках формируются различные реакции окислительного вида, являющиеся первоисточником процесса самовоспламенения, то есть детонации.
- Величина угла опережения зажигания. Повышение данного показателя провоцирует сдвиг максимального пика давления, что становится фактором возникновения детонационных процессов.
- Октановое число топливной смеси. Чем ниже этот показатель, тем больше вероятность возникновения детонации. Уменьшение данного критерия приводит к росту химической активности горючего к процессу окисления. Поэтому автовладельцы, использующие 76-й бензин намного чаще отмечают стук поршневых пальцев, чем водители, заливающие в бак 92-й бензин.
- Степень сжатия. Показатель, характеризующий соотношение объема одного цилиндра к общему объему камеры сгорания. Его увеличение приводит к тому, что неизменно начинают возрастать давление и температура, а значит, увеличивается риск возникновения детонации. Поэтому, если установлен силовой агрегат с достаточно большим показателем степени сжатия, то автовладельцу рекомендовано использовать высокоэтилированный бензин.
- Калильное зажигание, вызывающее сгорание самопроизвольного характера топливной смеси в цилиндрах. Возникает из-за наличия горящей сажи либо от высокой температуры в камере. Не менее важно грамотно подбирать тип свечи зажигания. Различают «холодную», «теплую» и «среднюю» свечу, характеризующуюся разным калильным показателем. Это необходимо для того, чтобы не вызвать возгорание приперегреве изолятора центрального электрода свечи.
- Увеличенная нагрузка на мотор. Если водитель будет предпринимать попытки каждый раз стартовать, например, с третьей передачи, то в определенный момент он неизменно услышит, как стучат пальцы его двигателя.
Негативные последствия от детонации
Детонация по своей природе несет разрушающий характер, может привести к поломке различных деталей и узлов, а также стать основополагающей причиной для проведения капитального ремонта двигателя. Поэтому, современные ДВС, функционирующие на высоких оборотах, могут в короткие сроки выйти из строя, именно из-за детонационных процессов.
Среди автовладельцев очень распространенно ошибочное мнение, что рост показателя давления за счет увеличения скоростного режима положительно отражается на повышении мощности мотора. Но ситуация складывается прямо противоположно. Временная продолжительность взрывной волны очень маленькая (0,0001 с).
Такое же время отводится на увеличение давления на поршни. Следственно, они никаким образом за такое мизерное количество времени не смогут повлиять на мощность двигателя. А нанести существенный вред разным узлам и деталям вполне вероятно.
Когда взрывная волна с огромной силой ударяется о стенки цилиндра, она значительно разрушает масляную пленку. Эта пленка защищает детали ЦПГ не только от «сухого» трения, но и от коррозионного воздействия, поэтому ее разрушение неизбежно приведет к частичному механическому износу и повреждению деталей.
К тому же при образовании ударной волны в резкой форме начинает возрастать к стенкам цилиндров тепловая отдача от сгоревшего газа, что вызывает перегрев ДВС. Это, в свою очередь, отразиться на состоянии и эксплуатационных характеристиках прокладок, уплотнителей, свечей зажигания, поршней и т.д.
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.
- Увеличение числа оборотов работающего двигателя.
- Организация турбулизации потоков топливно-воздушной смеси в камере сгорания.
- 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 пальцы» в двигателе — что это и чем опасно? — Рамблер/авто
В жаргоне механиков и опытных автолюбителей представлен ряд терминов, который не знаком многим водителям. Из-за этого при обслуживании автомобиля или во время обычной беседы могут возникнуть недопонимания. Сегодня мы поговорим о таком понятии, как «стучат пальцы» в двигателе. Подобное явление часто встречается на современных машинах и, в большинстве случаев, является признаком неисправности.
Как известно, любой нехарактерный шум при работе мотора является поводом для проведения диагностики. «Стук пальцев» отличить от других неисправностей достаточно просто. Уже из жаргонизма можно понять, на что будут похожи издаваемые двигателем звуки. На самом деле, никаких пальцев в конструкции силового агрегата нет. Подобный шум образуется в результате неравномерного распределения топливно-воздушной смеси по камере сгорания. Взрывная волна начинает хаотично ударяться о металлические стенки на высокой скорости, из-за чего образуются характерные звуки.
«Стучать пальцы» могут как при разгоне так и на холостом ходу. Если нажать газ в пол с места, то подобное явление считается нормальным. Но при спокойном разгоне оно свидетельствует о проблемах в работе двигателя.
Причин у «стучания пальцев» может быть несколько. В первую очередь, следует обратить внимание на качество используемого бензина. Многие водители, которые решили попробовать залить топливо более низкого октанового числа, чем рекомендовано производителем, могут столкнуться с подобной ситуацией.
Неисправность расходомера воздуха также приводит к характерным звукам из камеры сгорания. На ЭБУ автомобиля поступают неверные данные, из-за чего невозможно правильно отрегулировать топливно-воздушную смесь. По аналогии определяется поломка датчика детонации, но происходит это гораздо реже, так как он рассчитан на весь срок эксплуатации автомобиля.
Также стоит проверить качество работы системы зажигания и её настройки. Если топливо будет сгорать в верхней точке, в двигателе создается лишнее давление, влекущее за собой появление детонации.
В целом «стучание пальцев» — опасное явление. Оно приводит к разрушению конструктивных составляющих мотора в небольшие сроки. Так что при первом проявлении подобной проблемы рекомендуется произвести диагностику.
Рекомендуем к прочтению:
Глушилка автосигнализации — самодельное устройство для блокировки сигнала
Качественное моторное масло Шелл Как самостоятельно произвести тюнинг на ВАЗ 2108?Какую зимнюю резину лучше выбрать — Советы новичкам и опытным автолюбителям!
Промывка двигателя при замене масла: на пользу или во вред?
Видео дня. Озвучены тарифы на автомобильные госномера
Читайте также
Почему стучат пальцы в двигателе при разгоне? Разбираемся в проблеме »
Почему стучат пальцы в двигателе при разгоне? Разбираемся в проблеме
Водители часто задаются вопросом, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне. Вроде бы мотор работает нормально, но при этом, стук все появляется. Автолюбители делятся на тех, которые не реагируют на это явление, другие люди паникуют при появлении такого признака, и сразу несутся в ближайший сервис. На самом деле, оба варианта поведения не совсем верны. Такой стук может привести к серьезным проблемам, поэтому нужно искать причину, и устранять ее. При этом, большая часть причин, вызывающих такое поведение силового агрегата, легко устраняются даже неопытным автомобилистом.Почему стучат пальцы в двигателе при разгоне? Чтобы ответить на этот вопрос нужно разобраться, отчего возникает это явление. В нормальном состоянии воспламенение горючей смеси происходит равномерно. Взрывное сгорание топлива начинается возле свечи и одновременно распространяется в разные стороны. Скорость распространения взрыва около 20-30 м/сек. В случае детонации переобогащенная смесь начинает взрываться сразу после попадания в камеру сгорания. Взрывная волна движется хаотично, наталкиваясь на стенки цилиндра, остатки смеси взрываются. Скорость волны при этом может достигать 1000 м/сек.
Последствия. Как мы уже выяснили детонация, это по сути неуправляемое сгорание топлива. При этом, стенки цилиндра нагреваются неравномерно, в местах ударов взрывной волны температура повышается значительно. Это может приводить к деформации блока цилиндров. Также может перегреться и деформироваться поршень. Взрывная волна при определенных условиях может испортить клапана. Также она может повредить шатуны. В любом случае, систематическая и сильная детонация приведет к необходимости капитального ремонта двигателя.
Причины и способы устранения
Данное явление может вызывать большое количество факторов. Они имеют разную степень опасности. Иногда, небольшая детонация вполне допустима. Ниже будут рассмотрены все возможные варианты появления этого явления.
Самой безобидной можно назвать детонацию, которая возникает при резком увеличении оборотов. Если при 1000 об/мин резко выжать педаль газа, ускоряя работу силового агрегата до 4000-5000 об/мин, то можно услышать кратковременную детонацию. Это вполне рядовое явление. Бояться этого не стоит, в этом случае детонация не приведет к печальным последствиям. Причина в резком увеличении топлива, подаваемого в двигатель, количество воздуха сначала остается на прежнем уровне, это и вызывает преждевременно окисление топлива, которое сопровождается взрывами. Единственный способ борьбы с этим явлением – отказ от резкого увеличения оборотов.
Но, иногда детонация может появляться при нормальной работе силового агрегата. Вот в таких случаях необходимо максимально быстро выявить и устранить неисправность. Иначе, это приведет к ремонту мотора. Итак, у детонации могут быть следующие причины:
- Неправильно выставленный угол опережения зажигания. При увеличении этого показателя, точка с максимальным давлением при сгорании топлива смещается к ВМТ. Из-за этого возникает повышенное давление в цилиндре, и соответственно появляется . При появлении беспричинных стуков, обязательно проверьте правильность работы зажигания;
- Ошибка в работе . При отказе датчика расхода топлива, бортовой компьютер может давать ошибочные команды. В итоге, двигатель начинает не только дергаться, но и детонировать;
- Практически все современные машины оборудованы датчиком гашения детонации. Если вы наблюдаете явление регулярно, то проверьте состояние этого небольшого прибора. При необходимости нужно заменить его;
- Низкое октановое число. У каждого автомобиля имеется своя степень сжатия, соответственно, рассчитывается этот показатель, исходя из топлива, которое будет использоваться в двигателе. Чем выше степень сжатия, тем большим должно быть октановое число. Если залить в бак топливо с меньшим показателем, то в цилиндре возникнет неуправляемая реакция. Если вы в целях экономии залили менее качественный бензин, то желательно слить его, и залить топливо с подходящим октановым числом. Иногда, подобное явление может возникать .
Почему стучат пальцы в двигателе и как это исправить
Если вы проходили обучение в автошколе примерно 20-30 лет назад, то наверняка прекрасно знакомы с таким понятием как стук пальцев. Это объясняли буквально сразу, как только ученик переступал порог автошколы.
Но время идёт, технологии совершенствуются, внедряются новые разработки, техника становится более совершенной и безотказной.
Фраза про стук пальцев очень распространена. Проблема лишь в том, что в настоящее время её не совсем правильно толкуют. Поэтому нужно разобраться в истинных причинах и понять, как справляться с подобными ситуациями.
Что происходит на самом деле
Прежде чем назвать причины, почему в двигателе стучат пальцы, нужно вникнуть в суть этого выражения.
Старые автомобили действительно достаточно часто издавали посторонний звук, провокатором которого выступали поршневые пальцы. Это было обусловлено тем, что машины тех времён оснащались металлическими деталями с низкими показателями прочности и устойчивости к износу при активной эксплуатации.
На пальцы воздействовали высокие температуры, повышенные нагрузки. Всё это приводило к тому, что на посадочных местах поршневых пальцев появились зазоры. Именно из-за них формировались посторонние звуки, которые получили справедливое название стук пальцев.
Но если говорить про современные автомобили, то в их отношении вопрос о том, почему в двигателе при разгонах стучат пальцы, звучит не совсем корректно и правильно. Это скорее вопрос привычки и устоявшаяся фраза.
Нынешние автопроизводители применяют сталь высокого качества, используют особые технологии обработки всех компонентов. Всё это привело к тому, что вероятность дефекта и повреждения самого пальца практически полностью исключена. Если на современном авто деформируется палец, тогда придётся думать уже не про устранение стука, а про капитальный ремонт.
Несмотря на все изменения, термин не исчез, и продолжает активно использоваться.
В настоящее время под стуком пальцев в действительности понимают звуковые колебания, возникающие от ударной волны, которая образуется при взрыве топливовоздушной смеси внутри камеры сгорания. Если говорить коротко, это детонация двигателя.
В случае с новыми машинами под стуком пальцев подразумевается детонация в моторе.
Вне зависимости от того, какое понятие удобно применять автомобилисту, проблема требует обязательного и срочного вмешательства. Следует разобраться в том, как определить появившийся стук пальца непосредственно в поршне (детонацию), и каким образом справиться со сложившейся ситуацией.
Как формируется детонация
Если двигатель работает стабильно и без перебоев, процесс сгорания топливовоздушной смеси сохраняет свою последовательность. Мотор функционирует тихо, никаких посторонних шумов не возникает. Начинается процесс от искры со стороны свечи зажигания, после чего заполняется вся камера сгорания. Это происходит равноудалённо.
В случае с детонацией или детонационным горением процесс выглядит иначе. Всё количество смеси топлива и воздуха, впрыскиваемого в камеру, воспламеняется одновременно. Это приводит к резкому и сильному увеличению температуры цилиндров и давления внутри них. При детонации смесь сгорает не полностью. На участках, где сохраняется наибольший объём несгоревшего топлива, постепенно появляются активные химические соединения.
Если их концентрация достигнет больших показателей, может возникнуть цепная реакция, результатом которой становится взрывное воспламенения. Фактически это взрыв, создающий внушительную ударную волну. Они быстро распространяется и с большим усилием врезается в цилиндры, стенки камеры сгорания. Параллельно появляются новые участки, где происходит самовозгорание остатков топлива.
Как итог, возникают колебания, которые проявляются в виде сильной вибрации двигателя.
Причины внутренних взрывов
Детонация как раз и выступает первопричиной стуков пальцев в ДВС. Но чтобы устранить подобную неисправность, нужно понять, почему она возникает.
Тут специалисты выделяют несколько причин:
- Состав смеси. Топливовоздушная смесь состоит из горючего и воздуха, смешиваемого в определённых пропорциях. Если пропорции нарушены, тогда в камере сгорания будут постепенно появляться окислительные реакции, становящиеся источником дальнейшего самопроизвольного воспламенения. Той самой детонации.
- Угол опережения зажигания. У него есть определённые величины, при которых мотор работает корректно. Если угол окажется больше, это приведёт к смешению пикового давления. Это влияет на возникновение детонации.
- Октановое число. Чем ниже у топлива октановое число, чем выше вероятность взрыва смеси. Низкое число способствует повышению химической активности горючего и увеличивает его восприимчивость к окислительным процессам. Именно из-за этого на автомобилях, где используется бензин типа А-76, детонация происходит намного чаще, чем на авто с 92 и 95 бензином.
- Параметры степени сжатия. Этот показатель отражает соотношение объёма одного цилиндра в двигателе относительно общего внутреннего объёма всей камеры сгорания. Если степень сжатия увеличится, тогда пропорционально возрастёт внутренняя температура и давление. Это влечёт за собой повышение риска детонации. Потому автопроизводители советуют для моторов с высокой степенью сжатия применять только топливо высокоэтилированного типа.
- Эффект калильного зажигания. Это зажигание провоцирует самопроизвольное воспламенения смеси внутри цилиндров. Обычно появляется, когда внутри присутствует повышенная температура, либо горит оставшаяся сажа. Тут важно выбирать подходящие свечи. У разных свечей предусмотрено различные калильные характеристики. Их условно делят на холодные, тёплые и средние. Правильный подбор позволит не спровоцировать самопроизвольное возгорание и детонацию за счёт перегретого изолятора центрального электрода.
- Повышение нагрузок на двигатель. Пытаясь тянуть за собой непосильный груз, перегружая машину или стартуя не с первой, а со 3 передачи, в какой-то момент пальцы обязательно застучат. То есть начнётся детонационный процесс.
Причин более чем достаточно. Причём чаще всего провокатор детонации — это сам автомобилист.
Необходимо соблюдать рекомендации по эксплуатации автомобиля, не перегружать двигатель и вовремя его обслуживать.
Это позволит предотвратить условный стук пальцев и защитить от тяжёлых последствий детонации.
Возможные последствия
Недооценка стука поршневых пальцев двигателя ведёт к крайне неприятным и порой очень дорогим последствиям.
Детонация является фактически взрывом. Это разрушительное явление, способное вызвать поломку элементов и узлов силового агрегата. Самое тяжёлое последствие самопроизвольного воспламенения в двигателе проявляется в необходимости провести капитальный ремонт ДВС.
Современные моторы, которые постоянно работают в условиях повышенных оборотов, способны за непродолжительное время выйти из строя именно из-за детонации.
При ударении взрывной волны о внутренние стенки цилиндра происходит нарушение целостности масляной плёнки. Задача масляной плёнки заключается в том, чтобы защитить элементы цилиндропоршневой группы от трения, коррозии и износа. Если плёнка исчезает, даже на короткое время, происходит активный механический износ. Детали стираются, нарушается корректность их работы.
Параллельно детонация ведёт к увеличению температуры двигателя. А нехарактерная для ДВС температура провоцирует изменение эксплуатационных показателей, разрушает поршни, свечи, деформирует прокладки и уплотнители.
Как устранить проблему
Не так редко владельцы автомобилей сталкиваются с ситуациями, когда при разгоне в моторе стучат пальцы, подразумевая при этом детонацию.
Понимая причины, первым делом следует попытаться устранить все возможные провоцирующие факторы.
Касательно того, что делать, если вы заметили, как стучит палец поршня двигателя, специалисты дают несколько рекомендаций. Для этого вовсе не обязательно ехать в сервис. Самопроизвольные взрывы ещё не говорят о том, что в моторе имеются какие-то серьёзные неисправности:
- Если это карбюраторный мотор, следует проверить его состояние, а также исправность самого зажигания. Для проверки последнего есть выверенная годами инструкция. Машина разгоняется до 40 км/ч, включается 4 передача и выжимается педаль газа в пол. В идеале мотор детонирует ещё несколько секунд, а затем явление исчезает. Но если детонация отсутствует вообще, тогда на карбюраторе выставлено позднее зажигание. Самостоятельно выполнить настройку сложно. Лучше обратиться в сервис.
- Заметив, что после заправки на холодном двигателе почему-то стучат пальцы, и при этом вы только что залили новое топливо, наверняка причина именно в качестве горючего. Лучше слить его, либо перейти к услугам проверенных АЗС. Также подумайте над тем, чтобы начать заливать бензин с более высоким октановым числом.
- Старайтесь не подвергать двигатель чрезмерным нагрузкам при низких оборотах. Если вы в основном ездите по городу в условиях пробок, важно хоть иногда выбираться на трассу, и активно разгонять автомобиль. Это поможет сжечь весь мусор и отложения в камере сгорания, которые и выступают провокатором детонации. Дозированная нагрузка приносит только пользу.
На современных авто активно применяется электроника, которая автоматически с помощью датчиков контролирует процессы сгорания, защищая от детонации.
Стук пальцев нельзя назвать чрезвычайно опасным явлением, если устранить его при первых признаках появления. Но оставлять без внимания его нельзя. Иначе это приведёт к тяжёлым последствиям.
Почему стучат пальцы в двигателе при разгоне — Все о Лада Гранта
Любой автовладелец вне зависимости от стажа вождения слышал такое выражение, как «стук пальцев». Несмотря на то, что фраза достаточно распространена, имеет не совсем точное толкование. В современных автомобилях характерный звук издается не поршневыми пальцами, водитель и его пассажиры улавливают звуковое колебание от ударной волны, образовавшейся при взрыве топливно-воздушного состава непосредственно в камере сгорания.
В автомашинах образца «бабушкиного» года выпуска могли стучать именно поршневые пальцы. Низкая износостойкость, прочность металлических деталей, воздействие больших температур и значительных нагрузок посадочного места поршневого пальца способствовали образованию различных зазоров, становившихся причиной характерного звука.
Современное автомобилестроение использует исключительно сталь надлежащего качества, применяет высокоточные методики по обработке каждой детали, поэтому повреждение и появление каких-либо дефектов самих пальцев практически исключается. Но, тем не менее, термин «стучат пальцы» из профессиональноголексикона автовладельцев не исчез.
Причины возникновения
При корректной работе силового агрегатасохраняется последовательность процесса сгорания топлива. Стартует он со свечей зажигания, а затем равноудаленно заполняет всю камеру.
Детонационное горение происходит абсолютно по-другому. Весь объем топливно-воздушной смеси взрывается одномоментно, резко, провоцируя значительное повышение показателя давления и температуры самих цилиндров. При таких условиях в местах наибольшей концентрации несгоревшего топлива образовываются химические активные соединения.
При достижении критических величин возникают цепные химические реакции, способствующие воспламенению взрывного типа. Образовавшаяся волна, двигается достаточно быстро, сильно ударяет стенки камеры и поверхности цилиндров, одновременно организуются новые точки самовозгорания. Итогом становятся многочисленные колебательные явления, провоцирующие вибрации силового агрегата.
Данное явление и есть детонация, которая становится первопричиной того, почему стучат пальцы в двигателе.
Может возникнуть по разным причинам, самыми распространенными являются:
- Состав топлива. Если воздух и топливо находятся в пропорции 9-0, чем нарушают средний показатель, то в случае проникновения в камеру с повышенной температурой и давлением на отдаленных участках формируются различные реакции окислительного вида, являющиеся первоисточником процесса самовоспламенения, то есть детонации.
- Величина угла опережения зажигания. Повышение данного показателя провоцирует сдвиг максимального пика давления, что становится фактором возникновения детонационных процессов.
- Октановое число топливной смеси. Чем ниже этот показатель, тем больше вероятность возникновения детонации. Уменьшение данного критерия приводит к росту химической активности горючего к процессу окисления. Поэтому автовладельцы, использующие 76-й бензин намного чаще отмечают стук поршневых пальцев, чем водители, заливающие в бак 92-й бензин.
- Степень сжатия. Показатель, характеризующий соотношение объема одного цилиндра к общему объему камеры сгорания. Его увеличение приводит к тому, что неизменно начинают возрастать давление и температура, а значит, увеличивается риск возникновения детонации. Поэтому, если установлен силовой агрегат с достаточно большим показателем степени сжатия, то автовладельцу рекомендовано использовать высокоэтилированный бензин.
- Калильное зажигание, вызывающее сгорание самопроизвольного характера топливной смеси в цилиндрах. Возникает из-за наличия горящей сажи либо от высокой температуры в камере. Не менее важно грамотно подбирать тип свечи зажигания. Различают «холодную», «теплую» и «среднюю» свечу, характеризующуюся разным калильным показателем. Это необходимо для того, чтобы не вызвать возгорание приперегреве изолятора центрального электрода свечи.
- Увеличенная нагрузка на мотор. Если водитель будет предпринимать попытки каждый раз стартовать, например, с третьей передачи, то в определенный момент он неизменно услышит, как стучат пальцы его двигателя.
Негативные последствия от детонации
Детонация по своей природе несет разрушающий характер, может привести к поломке различных деталей и узлов, а также стать основополагающей причиной для проведения капитального ремонта двигателя. Поэтому, современные ДВС, функционирующие на высоких оборотах, могут в короткие сроки выйти из строя, именно из-за детонационных процессов.
Среди автовладельцев очень распространенно ошибочное мнение, что рост показателя давления за счет увеличения скоростного режима положительно отражается на повышении мощности мотора. Но ситуация складывается прямо противоположно. Временная продолжительность взрывной волны очень маленькая (0,0001 с).
Такое же время отводится на увеличение давления на поршни. Следственно, они никаким образом за такое мизерное количество времени не смогут повлиять на мощность двигателя. А нанести существенный вред разным узлам и деталям вполне вероятно.
Когда взрывная волна с огромной силой ударяется о стенки цилиндра, она значительно разрушает масляную пленку. Эта пленка защищает детали ЦПГ не только от «сухого» трения, но и от коррозионного воздействия, поэтому ее разрушение неизбежно приведет к частичному механическому износу и повреждению деталей.
К тому же при образовании ударной волны в резкой форме начинает возрастать к стенкам цилиндров тепловая отдача от сгоревшего газа, что вызывает перегрев ДВС. Это, в свою очередь, отразиться на состоянии и эксплуатационных характеристиках прокладок, уплотнителей, свечей зажигания, поршней и т.д.
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.
- Увеличение числа оборотов работающего двигателя.
- Организация турбулизации потоков топливно-воздушной смеси в камере сгорания.
- 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.
С таким понятием как «стук пальцев» знаком, наверное, каждый отечественный автомобилист, независимо от того, профессионал он или любитель. Однако мало кто знает, что в действительности за этим скрывается не стук поршневых пальцев, а такое явление как детонация. Объяснить почему так произошло можно следующим образом. В старые времена в двигателях стучали действительно поршневые пальцы. Под действием больших температур и знакопеременных нагрузок из-за низкой прочности и твердости деталей появлялись зазоры в посадочных местах поршневого пальца, которые и являлись источниками стука. Сейчас же благодаря использованию качественных сталей и более высокоточным методам обработки деталей этот недостаток удалось устранить. Только вот название («имя») его осталось прежним, скрывая такое явление как детонация.
Признаки детонации
Детонацию очень легко определить на слух — она, как правило, проявляется в виде звонкого металлического стука. Кроме того, ее сопровождают и заметное снижение мощности, перегрев и неустойчивая работа двигателя, кратковременное появление черного дыма из выхлопной трубы, снижение температуры отработавших газов.
Что такое детонация?
Детонация — это самовоспламенение горючей смеси в камере сгорания, которое имеет характер взрывной волны. Наиболее часто она появляется при резком повышении нагрузки, например, при резком ускорении или же при движении на подъем. В этой ситуации водитель, как правило, со всей силой жмет на педаль газа, чем обеспечивается подача богатой смеси в цилиндры двигателя. Попав в цилиндры и заполнив все его объемы, на богатую горючую смесь начинают воздействовать высокие температура и давление. Высокое давление в камере сгорания создается по двум причинам: во-первых, при такте сжатия поршень движется вверх и сжимает горючую смесь, т.е. повышает давление, во-вторых, после воспламенения основной части горючей смеси волна пламени, распространяясь по всей камере сгорания, создает фронт высокого давления, который также способствует повышению давления.
Под воздействием высоких давления и температуры в местах скопления несгоревшей горючей смеси образуются активные соединения (перекиси, альдегиды, спирты и т.д.). Достигнув критической величины, между этими соединениями начинают возникать цепные окислительные реакции, которые в итоге приводят к самовоспламенению смеси, имеющей к тому же взрывной характер. В месте взрыва происходит значительное повышение температуры и образование взрывной волны, фронт пламени которой распространяется со скоростью 1000 — 2300 м/с. Для сравнения, скорость распространения фронта пламени при нормальном сгорании горючей смеси — 20-30 м/с. Двигаясь с такой огромной скоростью взрывная волна ударяется о стенки цилиндров и камеры сгорания, при этом образуя все новые очаги самовоспламенения. В результате таких процессов в цилиндрах появляется большое количество взрывных волн, которые являются источником возникновения колебательных процессов в цилиндрах, вызывающих вибрации двигателя.
Что касается звонкого металлического стука, называемого в народе «стуком пальцев», а в теории двигателей — детонацией, то он появляется именно в результате многократно повторяющихся ударов взрывных волн о стенки цилиндров.
Последствия детонации
Бытует мнение, что увеличение давления за счет роста скорости распространения фронта пламени должно положительно отразиться на повышении мощности двигателя. На самом же. деле все происходит наоборот. Взрывные волны «живут» очень мало — меньше 0,0001 с, и на столько же времени происходит повышение давления на поршень, поэтому повлиять на повышение мощности за столь короткий промежуток времени они просто не успевают. А вот чтобы принести огромный вред этого времени, к сожалению, достаточно.
Ударяясь с огромной скоростью о стенки цилиндров, взрывная волна разрушает масляную пленку, которая предохраняет детали цилиндро-поршневой группы от сухого трения и коррозионного износа под воздействием активных элементов продуктов сгорания. Давление фронта взрывной волны достигает величины более 70 кгс/см2, что может привести к механическим повреждениям деталей двигателя. При наличии ударных волн резко возрастает отдача тепла от сгоревших газов к стенкам цилиндров, что вызывает перегрев двигателя. А перегрев, в свою очередь, становится причиной разрушения некоторых деталей двигателя: прокладки между головкой и блоком, обгорания кромок поршней, свечей зажигания. В сумме все эти негативные влияния приводят к значительному уменьшению моторесурса двигателя.
Кроме механических повреждений, детонация несет в себе и ухудшение эксплуатационных показателей работы двигателя, о которых мы уже упоминали, — снижается мощность двигателя, ) повышается расход топлива.
Факторы, влияющие на появление детонации
Появлению детонации способствуют много факторов, и все они имеют одну общую черту — уменьшают задержку самовоспламенения несгоревшей части горючей смеси, удаленной от свечи зажигания или, проще говоря, в камере сгорания создаются благоприятные условия для более быстрого протекания окислительных реакций горючей смеси. Итак, появлению детонации способствуют следующие факторы:
Во-первых — состав горючей смеси. Так, богатая смесь, имеющая соотношение воздух — топливо, равное 9,0, при попадании в камеру сгорания под действием высокого давления и температуры формирует в ее отдаленных уголках очаги возникновения окислительных реакций, которые являются (источниками самовоспламенения — детонационного сгорания топлива.
Во-вторых — угол опережения зажигания. Его увеличение приводит к сдвигу пика максимума давления в процессе сгорания горючей смеси ближе к верхней мертвой точке (ВМТ), из-за чего происходит увеличение давления в камере сгорания. А увеличение давления, как мы уже знаем, входит в число основных виновников «рождения» детонации.
В-третьих — октановое число топлива. Чем ниже октановое число топлива, тем больше вероятность детонационного сгорания горючей смеси. Объясняется это ростом химической активности топлива к окислению при снижении его октанового числа. Именно поэтому мы наиболее часто и слышим «стук пальцев» при использовании 76-го бензина в двигателях, которым рекомендуется бензин с октановым числом 92 и более.
В-четвертых степень сжатия. Для начала напомним: степень сжатия — это отношение объема цилиндра к объему камеры сгорания. Увеличение степени сжатия приводит к повышению давления и температуры в камере сгорания и, естественно, к созданию благоприятных условий для детонационного сгорания топлива. По этой причине для всех двигателей с высокой, степенью сжатия должен использоваться высокоэтилированный бензин.
В-пятых — конструкционные недостатки. К ним можно отнести: а) более плохие условия охлаждения несгоревшей, удаленной от свечи зажигания части горючей смеси; б) замедленный процесс догорания смеси из-за неудачной конструкции камеры сгорания; в) плохой отвод тепла от центра поршня к стенкам цилиндра, например, из-за выпуклой конструкции днища поршня, где теплу требуется пройти больший путь, чем при плоской конструкции днища; г) большой диаметр цилиндров с одной стороны ухудшает отвод тепла, с другой — камера сгорания получает большее количество удаленных от свечи зажигания зон, чем увеличивается вероятность появления очагов детонационного сгорания горючей смеси.
Барьеры на пути детонации
Хорошо, что в противовес факторам, способствующим появлению детонации, существуют и факторы, препятствующие ее возникновению. Все они, как правило, ускоряют сгорание несгоревшей части горючей смеси во фронте пламени, идущей от искры зажигания, или же замедляют протекание окислительных реакций — источника самовоспламенения.
Это, во-первых, повышение числа оборотов двигателя. За счет этого уменьшается время на протекание окислительных реакций, соответственно уменьшается и вероятность самовоспламенения.
Во-вторых, турбулизация (вращение) потоков смеси в камере сгорания. Организация вращения потоков горючей смеси в камере сгорания ускоряет распространение фронта пламени от искры зажигания, чем предупреждается появление детонации.
В-треть их, уменьшение пути проходимого фронтом пламени. Это скорее конструкционное решение проблемы. На практике оно выражается в уменьшении диаметра цилиндров или же в установке двух свечей зажигания на один цилиндр.
В недалеком прошлом в борьбе с детонацией большой популярностью у некоторых наших автолюбителей-рационализаторов пользовались «капельницы» — устройства, подающие воду в цилиндры двигателя. Они действительно снижали вероятность появления детонации, однако из-за малой надежности конструкции, а главное из-за негативных свойств воды (коррозионная активность, высокая температура замерзания) не получили дальнейшего распространения.
Успешным примером борьбы с детонацией в отечественном автомобилестроении может стать форкамерно-факельное зажигание, используемое в двигателе автомобиля ГАЗ-3102 «Волга». Камера сгорания такого двигателя состоит из двух полостей — большой и малой. В малой полости происходит образование богатой горючей смеси, а в большой — бедной. В момент подачи искры в малую полость происходит воспламенение и сгорание богатой смеси, а образовавшийся фронт пламени, попадая через специальные отверстия в большую полость, воспламеняет бедную смесь. Этим и исключается появление детонации.
За рубежом борьба с детонацией идет еще более активно. Развитие электроники позволило создать микропроцессорные системы управления двигателем. Их интеллектуальные возможности позволяют с помощью специальных датчиков следить за происходящими внутри цилиндров процессами и влиять на их протекание путем изменения состава горючей смеси и угла опережения зажигания.
Самым последним и, пожалуй, эффективным достижением в борьбе с детонацией стало создание двигателя, способного работать на сверхобедненных смесях, имеющего в среднем по всему объему камеры сгорания значение соотношения воздух — топливо 40:1 у Mitsubishi или даже 50:1 у Toyota.
Калильное зажигание
Очень часто среди владельцев автомобилей возникают споры относительно того, чем отличается детонация от калильного зажигания. С детонацией, я думаю, мы уже разобрались, теперь познакомимся с калильным зажиганием, которое также хранит в себе массу опасностей для автомобильного двигателя. Напомним, что калильное зажигание — это воспламенение топлива (горючей смеси) в камере сгорания от нагретых деталей двигателя (головок выпускных клапанов, электродов свечей зажигания) или же от раскаленных частиц нагара. Воспламенение может происходить преждевременно, т.е. до подачи искры на свечу зажигания или после воспламенения основной части топлива.
Основным отличием калильного зажигания от детонации является скорость распространения фронта пламени. При воспламенении горючей смеси от накаленных поверхностей скорость распространения фронта пламени почти такая же, как и при воспламенении от искры свечи зажигания. Поэтому калильное зажигание не несет в себе той разрушительной силы, которая скрыта во взрывной волне при детонации. Тем не менее оно также таит неприятности. При преждевременном воспламенении смеси происходят резкие обратные удары на коленчатый вал, иногда вызывающие его поломку. Как и при детонации, при преждевременном воспламенении от накаленных деталей происходит увеличение отдачи тепла от отработавших газов к стенкам камеры сгорания из-за увеличения нахождения этих газов в камере сгорания. А это вызывает перегрев двигателя со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Определить на слух калильное зажигание трудно, так как оно выражается в глухих стуках и на фоне общего шума его почти не слышно. Легче всего его обнаружить при выключении зажигания. Если двигатель продолжает работать значит топливо воспламеняется от нагретых поверхностей деталей или частиц нагара, т.е. «работает» калильное зажигание. Для борьбы с этим недостатком, основным виновником которого является нагар, в настоящее время имеется множество средств (присадки к топливу, аэрозолей и т.д.). Самым же простым «дедовским» методом в борьбе с калильным зажиганием считается режим движения автомобиля в течение 5-10 мин., при котором он полностью загружен и движется с максимальной скоростью на прямой передаче. Этого времени ему вполне достаточно для выгорания скопившегося нагара в камере сгорания. Если же источником калильного зажигания являются раскаленные детали двигателя, ищите причину перегрева, не забыв при этом о детонации, как источники перегрева.
Любой посторонний шум в двигателе автомобиля должен вызывать настороженность у водителя. Даже если неисправность никак не сказывается на ходовых характеристиках автомобиля, само ее появление должно заставить владельца машины задуматься о диагностике.
Одной из проблем, которую часто игнорируют водители, является стук пальцев в двигателе. Появляется он при наборе машиной скорости, и если не обращать на это внимание, со временем могут возникнуть серьезные проблемы в работе мотора. При этом чаще всего определить причину, почему стучат пальцы двигателя при разгоне, а также исправить ситуацию, водитель может без обращения в сервисный центр.
Что означает стук пальцев при разгоне автомобиля
Само определение «стук пальцев» не совсем верно описывает ситуацию, которая происходит в двигателе при возникновении рассматриваемой проблемы. Никакие «пальцы» в моторе не стучат, а сам звук появляется от удара взрывной волны о стенки цилиндров.
При нормально работе мотора топливовоздушная смесь попадает в камеру сгорания, и ее взрыв происходит равномерно, начинаясь от свечи зажигания. В такой ситуации скорость, с которой взрывная волна распространяется, находится на уровне около 20-30 м/с. Если же в двигателе имеются проблемы с детонацией, то есть в него поступает излишне обогащенная смесь, то она детонирует сразу после попадания в камеру сгорания. Взрывная волна начинает хаотично распространяться и сталкиваться со стенками цилиндра на огромной скорости, вплоть до 800-900 м/с.
Чем опасен стук пальцев в двигателе
Хаотично движущиеся в цилиндре элементы сгорания топлива повышают температуру стенок цилиндров. Если двигатель будет работать в таком режиме, то на все его элементы лягут дополнительные нагрузки. Когда водитель не обращает на проблему внимания, она приводит к следующим неисправностям:
- Искривление блока цилиндров;
- Повреждения клапана или шатунов;
- Деформация поршня.
Чем дольше разносится стук пальцев в процессе работы двигателя, тем быстрее возникнет необходимость капитального ремонта мотора.
Почему стучат пальцы двигателя при разгоне
Разгон автомобиля – это стрессовая ситуация для двигателя, особенно если речь идет о резком наборе скорости. Выжимая педаль в пол для резкого набора оборотов, например, с 1000 до 5000, водитель может услышать, что стучат пальцы в двигателе, и это нормально. Для быстрого набора оборотов, в двигатель подается больше топлива с прежним количеством воздуха, что может приводить к детонации.
Однако ситуация, когда при спокойном старте автомобиля и разгоне водитель слышит, что стучат пальцы, не считается нормальной. В таких случаях нужно как можно скорее выявить причину проблемы и устранить ее, чтобы избежать серьезных поломок двигателя.
Можно назвать следующие причины, почему стучат пальцы при нормальной работе двигателя:
Отказ датчика расхода воздуха. Если неправильно работает датчик расхода воздуха, электронный блок управления будет получать ошибочную информацию и отдавать неправильный сигнал;
Стоит отметить, что стук пальцев двигателя – это не всегда приобретенная в процессе эксплуатации проблема. Бывают ситуации, когда автомобиль поставляется с завода с неправильно подключенными датчиками, что приводит к такой проблеме. Данная ситуация особенно опасна, поскольку новый двигатель может получить серьезные повреждения. Если вы услышали стук пальцев в двигателе, незамедлительно устраните проблему.