Что такое пальцы в автомобиле
Из-за чего возникает стук пальцев в двигателе
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.
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:
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:
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.
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.
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:
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:
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:
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 «cтучат пальцы» в двигателе автомобиля?
«Стучат пальцы» поршней в двигателе автомобиля — неисправность на самом деле ни чего общего не имеющая с большими зазорами в их соединении.
Если звуковая волна доставляет лишь акустический дискомфорт водителю, то следующие друг за другом ударные волны разрушают тарелки клапанов, перегородки поршней, прокладку под головку блока, снижают ресурс шатунных и коренных вкладышей коленчатого вала. Поэтому, обнаружив, что «пальцы застучали», нужно вплотную, не откладывая в долгий ящик, заняться устранением проблемы.
Что делать если «cтучат пальцы» в двигателе автомобиля?
Для возникновения детонации необходимо чтобы в цилиндрах двигателя сложились определенные условия: качество топлива, примеси в топливе (масло и несгоревшая смесь), перегрев и увеличение давления. Поэтому попробуем самостоятельно устранить эти негативные факторы.
1. Если применяется низкооктановое топливо
Бензин с низким октановым числом склонен самовоспламеняться и тем самым способствовать детонации. Все понимают, что необходимо заливать в бак бензин, допустимый по октановому числу (стойкости к детонации) для данного двигателя. Но, если вдруг, по каким-то причинам, было залито не качественное топливо, то самый лучший вариант его слить и залить новое. Что конечно не всегда выполнимо. Либо, как вариант долить хорошего бензина и ездить, пока не уровень немного упадет. После чего еще долить хорошего бензина. И таким замещением добиться полной смены топлива в баке.
В качестве быстрого решения проблемы можно изменить угол опережения зажигания под плохой бензин при помощи октан-корректора. На двигателе 21083 октан корректор — это шкала на трамблере и выступ на корпусе вспомогательных агрегатов. Для коррекции угла необходимо ослабить гайки крепления трамблера и повернуть на миллиметр по или против часовой стрелки. После чего проверить есть ли детонация и в случае необходимости повернуть трамблер еще немного.
Регулировка угла опережения зажигания вращением трамблера на ВАЗ 21083, 21093, 21099
2. Если есть нагар на клапанах, стенках камер сгорания и поршнях
Нагар уменьшает объем камеры сгорания, что ведет к увеличению степени сжатия (давления) и соответственно детонации.
Удалить нагар в камерах сгорания, на клапанах и поршнях безопаснее всего вручную, сняв головку блока. В качестве альтернативы применяются различные моющие присадки в бензин.
Так как нагар зачастую образуется при движении в городских условиях, на пониженных оборотах, то, для профилактики его возникновения можно периодически прогонять автомобиль по трассе на большой скорости и повышенных оборотах.
3. Если масло попадает в камеры сгорания
Примеси в топливо, в том числе и моторное масло, снижают его детонационную стойкость. Необходимо выяснить откуда в камеры сгорания попадает моторное масло. Например, через изношенные маслосъемные колпачки, поршневую или царапины на стенках цилиндров. См. «Признаки попадания масла в камеры сгорания двигателя автомобиля».
4. Если двигатель работает на слишком бедной топливной смеси
Необходимо выяснить почему происходит обеднение топливной смеси. За ее приготовление отвечает карбюратор. Чаще всего проблема кроется в слишком низком уровне топлива в его поплавковой камеры или применении несоответствующих по маркировке жиклеров.
Штатный уровень топлива в поплавковой камере карбюратора Солекс
Вот еще несколько причин того, почему он может обеднять ее состав: «Бедная топливная смесь, причины».
5. Если двигатель работает на слишком богатой топливной смеси
Слишком богатая топливная смесь так же склонна к детонации. Нужно выяснить почему карбюратор приготавливает слишком богатую топливную смесь и устранить неисправность. Чаще всего это слишком высокий уровень топлива в поплавковой камере и засорение воздушных жиклеров ГДС.
Воздушные жиклеры ГДС первой и второй камер карбюратора Солекс 21083
6. Если слишком раннее зажигание
Начальный угол опережения зажигания в три градуса оптимален для двигателя 21083, если он больше — будет «стук пальцев»
При резком нажатии на педаль «газа», при движении со скоростью 45-50 км/ч, на ровном участке дороги, на четвертой передаче должна ощущаться кратковременная детонация (3-5 сек). «Стук пальцев» другими словами. Если ее нет, зажигание позднее, если есть и никак не проходит, зажигание слишком раннее. Корректируем ситуацию небольшим вращением трамблера в ту или иную сторону. После чего проводим проверку еще раз.
7. Если происходит постоянный перегрев двигателя
Постоянный перегрев двигателя — одно из основных условий детонации. Особенно под нагрузкой. В такой ситуации необходимо проверить работу термостата, завоздушенность системы охлаждения двигателя и чистоту радиатора. См. «Проверка системы охлаждения двигателя автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099».
Дать автомобильному двигателю поработать десять минут на уклоне — один из способов удаления воздушной пробки из его системы охлаждения
Примечания и дополнения
— В качестве бонуса к детонации в двигателе автомобиля могут присутствовать калильное зажигание (самовоспламенение топливной смеси от раскаленных элементов камеры сгорания) и дизелинг (работа двигателя после выключения зажигания).
Палец суппорта: надежная работа дисковых тормозов
Исполнительным механизмом в дисковых тормозах является суппорт, обеспечивающий удерживание и привод колодок. В суппорте присутствуют две незаметные, но важные детали — пальцы. О том, что такое пальцы суппорта, каких типов они бывают и как устроены, а также об их выборе и замене — узнайте из статьи.
Назначение и особенности пальцев суппортов
Палец суппорта (направляющая суппорта, направляющий палец суппорта) — элемент дискового тормозного механизма; деталь в виде стержня, соединяющая корпус суппорта со скобой или корпуса с колодками (в зависимости от типа суппорта), и обеспечивающая возможность их взаимного поперечного смещения при торможении (во время работы рабочего тормозного цилиндра).
На современных автомобилях различных классов самое широкое распространение получили дисковые тормозные механизмы, которые при довольно простой конструкции обладают высокой эффективностью и надежностью. Эти механизмы состоят из подвижного диска, зафиксированного на ступице колеса, и неподвижного суппорта, жестко смонтированного на элементах подвески колеса. Суппорты бывают двух основных типов: фиксированные (двухстороннего действия) и плавающие (одностороннего действия); в механизме первого типа рабочие тормозные цилиндры располагаются с обеих сторон от колодок, во втором — только с одной стороны.
Плавающий суппорт состоит из двух деталей: корпуса, в котором выполнен рабочий тормозной цилиндр с поршнем (или 2-3 цилиндра), и скобы (держателя), удерживающей тормозные колодки. Обе детали соединены друг с другом специальными деталями — пальцами (направляющими пальцами), которые обеспечивают правильное позиционирование корпуса и скобы, а также позволяют корпусу смещаться в поперечной плоскости относительно скобы при торможении.
Фиксированный суппорт состоит только из корпуса с окном, внутри которого располагаются тормозные колодки, а на стенках (напротив колодок) — поршни рабочих тормозных цилиндров. Роль скобы в данном суппорте выполняют два пальца на шплинтах: они продеваются в отверстия в корпусе и колодках, обеспечивая их правильное позиционирование.
В суппортах обоих типов применяются пальцы (направляющие), которые играют важную роль в функционировании всего тормозного механизма. Пальцы подвергаются высоким нагрузкам и со временем требуют замены, а чтобы выполнить эту операцию правильно, необходимо разобраться в существующих типах, конструкциях и особенностях пальцев.
Типы и конструкция пальцев суппорта
В первую очередь, направляющие пальцы делятся на две группы по применяемости:
Эти пальцы существенно отличаются по конструкции, месту монтажа и функционированию, а также и по роли в работе тормозного суппорта в целом.
Пальцы плавающих суппортов
Такой палец выполнен в виде стержня с головкой, внутри которой выполнена резьба под болт крепления корпуса суппорта. Поверхность пальца гладкая или может иметь продольные выточки различного профиля. Головка может быть плоской или переходить на конус для обеспечения наиболее плотного прилегания к скобе. Для удобства вворачивания болтов крепления корпуса на головке пальца может выполняться шестигранник под ключ.
Палец устанавливается в поперечные глухие каналы в скобе на консистентной смазке, которая предотвращает коррозию деталей, попадание в них воды заклинивание. Для защиты смазки от загрязнения применяется короткий гофрированный пыльник, зажимаемый между головкой пальца и скобой.
Пальцы фиксированных суппортов
Такой палец выполнен в виде стержня с небольшой упорной головкой и поперечными отверстиями под шплинты. Пальцы (два штуки) устанавливаются в поперечные отверстия суппорта и соответствующие отверстия в колодках, обеспечивая соединение этих деталей и одновременно выполняя роль направляющих для колодок при их смыкании и размыкании. Обычно направляющие пальцы устанавливаются в суппорт через пружины, демпфирующие удары и снижающие вероятность повреждения деталей под нагрузками. Фиксация штифтами предотвращает самопроизвольную разборку системы. Работает суппорт данного типа просто: во время торможения каждая колодка прижимается к диску поршнем собственного рабочего тормозного цилиндра, при этом пальцы обеспечивает правильное позиционирование колодок, предотвращая их перекосы и смещения во всех плоскостях.
Нужно отметить, что фиксированные суппорты сегодня считаются устаревшим решением, их можно встретить только на ранних моделях отечественных (ВАЗ-2101 – 2107) и некоторых иностранных автомобилей. Большинство современных транспортных средств с дисковыми тормозами оснащаются плавающими суппортами.
Как правильно выбрать и заменить палец суппорта
Пальцы суппорта в комплекте с пыльниками
Комплект направляющих пальцев суппорта с пружинами и скобами
В процессе эксплуатации автомобиля пальцы суппорта подвергаются значительным механическим нагрузкам, воздействию воды и агрессивных сред. А в плавающих суппортах постепенно ухудшаются характеристики консистентной смазки пальцев. Все это в конечном итоге приводит к износу пальцев и, как следствие, к снижению надежности всего колесного тормозного механизма. О необходимости заменить пальцы могут свидетельствовать различные признаки: неравномерный износ правой и левой тормозных колодок, появление дребезга и шумов скобы суппорта, повышенные нагрузки при движении скобы или даже ее заклинивание. При появлении любых признаков необходимо проверить механизм и, если обнаружится неисправность, заменить пальцы.
На замену следует брать только те пальцы, что использовались в суппорте ранее. При значительном износе отверстий и каналов под пальцы возможна установка деталей увеличенного размера, однако лучше не прибегать к такому решению, а поменять изношенные суппорты на новые, так как со старыми могут возникнуть проблемы. Обычно пальцы продаются комплектами для одного или двух суппортов. В комплект для плавающих суппортов также входят пыльники, а вместе с пальцами для фиксированных суппортов идут пружины и штифты. Если дополнительных деталей нет, то их следует приобрести отдельно. Если меняться будут пальцы на плавающем суппорте, то еще необходимо позаботиться о подходящей консистентной смазке.
Менять пальцы следует в соответствии с инструкцией по ремонту/обслуживанию данной конкретной модели автомобиля. Эту операцию лучше всего производить одновременно с заменой тормозных колодок. В общем случае замена пальцев на плавающем суппорте выполняется следующим образом:
Замена пальцев в фиксированном суппорте выполняется иначе:
После демонтажа пальцев можно менять тормозные колодки, которые вытягиваются через окно в верхней части суппорта. Однако в этом случае до демонтажа пальцев и колодок необходимо отсоединить от суппорта шланг подачи тормозной жидкости, иначе после удаления колодок жидкость будет вытекать через цилиндры.
Если пальцы суппорта подобраны и заменены правильно, то весь тормозной механизм будет работать надежно, обеспечивая нормальную управляемость и безопасность автомобиля.