Способы выявления неисправности кривошипно шатунного механизма

Неисправности кривошипно-шатунного механизма

Неисправности кривошипно-шатунного механизма – самые серьезные неисправности двигателя. Их устранение очень трудоемкое и затратное, так как, зачастую, предполагает проведение капитального ремонта двигателя.

К неисправностям кривошипно-шатунного механизма относятся:

• износ коренных и шатунных подшипников;
• износ поршней и цилиндров;
• износ поршневых пальцев;
• поломка и залегание поршневых колец.

Основными причинами данных неисправностей являются:

• выработка установленного ресурса двигателя;
• нарушение правил эксплуатации двигателя (использование некачественного масла, увеличение сроков технического обслуживания, длительное использование автомобиля под нагрузкой и др.)

Практически все неисправности кривошипно-шатунного механизма (КШМ) могут быть диагностированы по внешним признакам, а также с помощью простейших приборов (стетоскопа, компрессометра). Неисправности КШМ сопровождаются посторонними шумами и стуками, дымлением, падением компрессии, повышенным расходом масла.

Внешние признаки и соответствующие им неисправности КШМ

• глухой стук в нижней части блока цилиндров (усиливается при увеличении оборотов и нагрузки);
• снижение давления масла (горит сигнальная лампа)

• плавающий глухой стук в средней части блока цилиндров (усиливается при увеличении оборотов и нагрузки, пропадает при отключении соответствующей свечи зажигания);
• снижение давления масла (горит сигнальная лампа)

• звонкий стук (стук глиняной посуды) на холодном двигателе (исчезает при прогреве);
• синий дым отработавших газов

• звонкий стук в верхней части блока цилиндров на всех режимах работы двигателя (усиливается при увеличении оборотов и нагрузки, пропадает при отключении соответствующей свечи зажигания)

• синий дым отработавших газов;
• снижение уровня масла в картере двигателя;
• работа двигателя с перебоями

При диагностировании износа коренных и шатунных подшипников дальнейшая эксплуатация автомобиля категорически запрещена. В остальных случаях с максимальной осторожностью необходимо выдвинуться в гараж или автосервис.

Источник

Кривошипно-шатунный механизм

Функция и составляющие

Принцип работы

Неисправности

Всем автолюбителям известно, что неисправности деталей КШМ – это самые серьезные неприятности, которые могут случиться с двигателем. Устранение таких поломок, как правило, бывает довольно затратным и трудоемким мероприятием, так как обычно предполагает эвакуацию и осуществление капитального ремонта силового агрегата. Среди причин неисправностей кривошипно-шатунного механизма выделяются выработка ресурса ДВС и нарушение правил эксплуатации последнего (например, применение некачественного моторного масла, затягивание сроков до очередного техобслуживания, продолжительная эксплуатация транспортного средства под нагрузкой и т.д.).

Подавляющее большинство неисправностей КШМ можно диагностировать по ряду внешних признаков и с использованием таких простейших диагностических приборов, как компрессометр и стетоскоп. К числу наиболее часто встречающихся неисправностей ДВС, вызванных неполадками в работе КШМ, относятся:

• снижение значения компрессии в цилиндрах;
• преждевременное воспламенение и детонационное сгорание топливовоздушной смеси;
• стуки пальцев и поршней;
• стуки в коренных и шатунных подшипниках;
• резкое снижение мощности двигателя;
• падение давления масла в системе смазки;
• перегрев силового агрегата;
• попадание воды в цилиндры либо картер (данное явление имеет место при износе выполненных из резины уплотнительных колец, которые устанавливаются в нижней части гильз);
• потеря герметичности прокладки ГБЦ.

Результатами изнашивания поршня с кольцами и цилиндра становится уменьшение компрессии, падение мощности двигателя, снижение числа оборотов коленвала, повышение расхода горючего и моторного масла, появление дыма в картере. Названные явления могут также иметь место в случае закоксовывания поршневых колец. Уменьшение компрессии в дизельных моторах чревато возникновением серьезных трудностей при их пуске, что особенно актуально при запуске дизеля в мороз. Причина повышенной компрессии в цилиндрах может крыться в выходе из строя маслосъемных колец. Снижение давления моторного масла нередко наблюдается вследствие увеличения зазоров в подшипниках коленчатого вала.

Диагностика неисправностей

Слушаем стуки

Для прослушивания стуков в двигателе используется специальный электронный стетоскоп. Такая диагностика (не путайте с компьютерной диагностикой двигателя) производится на прогретом моторе. Для прослушивания стуков поршневых пальцев наконечник стетоскопа прикладывается к верхней половине цилиндра. Стук пальца бывает резким, металлическим. Он усиливается с увеличением частоты вращения коленчатого вала и исчезает при выключении цилиндра из работы. Прослушивание стуков коренных подшипников осуществляется путем прикладывания наконечника прибора к нижней части блока цилиндров. Стуки шатунных подшипников, в свою очередь, прослушивают через стенку блока цилиндров в тех зонах, которые соответствуют нижнему и верхнему положениям колен вала. Хорошая слышимость (что отнюдь не хорошо для двигателя) стуков деталей КШМ без применения стетоскопа является ярким свидетельством наличия сильно увеличенных зазоров в сопрягаемых деталях, что недопустимо. В этом случае двигатель следует сразу же остановить для дальнейшего устранения неисправностей.

Стук коленвала может быть следствием:

• раннего зажигания;
• использования некачественного моторного масла;
• увеличенного зазора между вкладышами и шейками коренных подшипников;
• низкого давления и недостаточной подачи масла;
• овальности и эксцентричности коренных шеек;
• увеличенного зазора между упорными поверхностями коленвала и упорными кольцами;
• ослабления затягивания болтов, с помощью которых маховик крепится к коленчатому валу.

Причинами появления стука в шатунных подшипниках могут быть:

• работа двигателя на масле низкого качества;
• непараллельность осей нижней и верхней головок шатунов;
• конусность либо овальность шатунных шеек.

В случае появления даже незначительных стуков в подшипниках и при падении давления масла нужно обязательно проверить значение зазора в подшипниках. Для этого необходимо измерить диаметры отверстия вкладышей и шейки коленвала при собранной нижней головке шатуна.

Значение радиального зазора измеряется при помощи специального щупа, представляющего собой пластинку, выполненную из латуни. При этом с подвергаемого проверке подшипника снимается крышка, после чего на его поверхность помещается заблаговременно смазанный моторным маслом щуп, имеющий минимальную толщину. Легкое проворачивание вала «говорит» мастеру-диагносту о том, что величина зазора превышает толщину пластинки. В такой ситуации щуп заменяется на более толстый до тех пор, пока проворачивание вала окажется невозможным. Таким образом, значение зазора в подшипнике принимается равным толщине щупа, при которой вал еще можно провернуть, приложив определенное усилие. Повышенная дымность выхлопных газов, увеличение расхода моторного масла и горючего являются наглядными признаками возросшего износа цилиндров и поршней, выхода из строя либо изнашивания поршневых колец.

Измеряем компрессию

Для того чтобы измерить компрессию в цилиндрах, нужно запустить двигатель и дать прогреться, после чего остановить его, и выкрутить все свечи зажигания. Далее нужно полностью открыть воздушную и дроссельную заслонки. После этого наконечник компрессометра следует поместить в одно из отверстий для свечей зажигания. Затем при помощи стартера проворачивают коленчатый вал примерно на десять-двенадцать оборотов, после чего значение давления измеряется по шкале манометра.

Надавив пальцем на стержень золотника прибора, необходимо выпустить воздух, пока стрелка манометра не займет нулевое положение. Аналогичным образом измеряют компрессию в других цилиндрах двигателя. Значение давления в каждом из цилиндров должно находиться в пределах от 9 до 12 кгс/〖см〗^2. Большое значение имеет разница в показаниях, снятых с разных цилиндров, которая при нормальном функционировании двигателя не должна быть выше 1 кгс/〖см〗^2.

Источник

Неисправности кривошипно-шатунного механизма

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) автомобильного двигателя внутреннего сгорания(ДВС)работает в очень тяжёлых условиях — это и высокая температура, и большие скорости, и нестабильность смазочных веществ (моторного масла) и т. д., Поэтому КШМ первым выходит из строя в ДВС и изнашивается.

К основным неисправностям КШМ относятся:

1. Износ коренных и шатунных шеек;
2. Износ вкладышей (подшипников) коренных и шатунных шеек;
3. Износ стенки поршня, износ поршневых колец (компрессионных и маслосъёмных);
4. Износ стенки цилиндра и поршневых пальцев;
5. Поломка или залегание поршневых колец;
6. Чрезмерное отложения нагара на днище поршня;
7. Разломные трещины, обломы и прогары.

Все эти неисправности проявляются по-разному, многие из них можно выявить по характеру и интенсивности стука или шума, а некоторые не проявляют себя вообще до полного отказа детали.

Признаки неисправности КШИ

Шум и стук в области КШМ

(см Рис 1, 2) При таком износе чаще всего появляется чрезмерный шум, стук и вибрация двигателя в области коленчатого вала. Глухой звук, который усиливается при резком увеличении оборотов коленвала, указывает на износ шатунных или коренных шеек или на износ их вкладышей. Стук шатунных шеек отличается от коренных — он более резкий, а у коренных — более глухой. Стук коренных шеек хорошо прослушивается через стенку блока цилиндров, а шатунные шейки слышны в двух зонах ВМТ и НМТ, когда стук только в одном месте (ближе к нижней части блока цилиндров). Если при запуске холодного двигателя слышен звонкий стук, который по мере прогрева исчезает, — это указывает на износ поршневой группы. Похожий звук, прослушиваемый на всех температурных режимах ДВС, свидетельствует о чрезмерном износе поршневого пальца или верхней втулке шатуна (см Рис №6). При критическим износе коренных или (и) шатунных шеек звук становится громче, появляется металлический звон, при таком износе скорее всего произошло расплавление вкладышей вследствие масленого голодания и их проворот.

Рисунок №1

Рисунок №2 — Виды износов вкладышей коренных и шатунных вкладышей. А — Царапины из-за грязи: загрязнение внедрено в материал подшипника В — Недостаток масла: участок контакта истерт С — Неправильная установка: светлые отполированные участки D — Конусность шейки: участок контакта истерт самой шейкой Е — Боковой износ F — Усталостный отказ: ямки или задиры

Выхлоп двигателя

Так, если выхлопные газы синеватого цвета, а уровень моторного масла постоянно уменьшается — это указывает на износ цилиндро-поршневой группы и, как следствие, масложор. Увеличенный расход моторного масла, топлива и значительное снижение мощности может происходить из-за залегания поршневых колец (см. Рис № 4) и увеличенного износа их и цилиндра (см. Рис №3). Залегание поршневых колец можно попробовать устранить без разбора двигателя, залив в цилиндры через свечное отверстие (для дизелей — через отверстие для форсунок или через впускной коллектор) специальный раствор, состоящий из 50% керосина и 50% денатурированного спирта, ну или приобрести специальную раскоксовку в ближайшем магазине. Такая процедура позволяет значительно снизить количество нагара в области поршневых колец и днища поршня, этим самым освободив и восстановив их работоспособность.

Рисунок №3 — Износ стенки цилиндра

Рисунок №4 — Нагарообразование и залегание поршневых колец

Причины неисправности КШМ

Неисправности КШМ могут возникнуть из-за множества различных факторов, но в большинстве случаев виновата неправильная эксплуатация и пробег.

Неправильная эксплуатация ДВС

К неправильной эксплуатации относят:

1. Использование некачественных смазочных материалов и несвоевременная их замена;
2. Топлива с низким октановым числом;
3. Неисправности системы зажигания;
4. Установку некачественных масляных фильтров;
5. Чрезмерные нагрузки на двигатель;
6. Плохая работа системы охлаждения — перегрев моторного масла и поршневой группы.

Влияние всех этих факторов усиливается в разы при халатном отношении к мотору и несвоевременное прохождение технического обслуживания. Так, при использовании некачественного топлива следует чаще менять моторное масло и свечи, а нагар в поршневой системе периодически «смывать» специальными жидкостями. Некачественные фильтры также плохо выполняют свою работу, что приводит к увеличению абразива в масле — к увеличенному износу деталей. Выбор моторного масла следует производить согласно расчётным характеристикам, обычно они указываются заводом изготовителем. Воздушный фильтр, когда он сильно загрязнен, резко снижает свою пропускную способность, из-за чего во впускном коллекторе образуется высокое разряжение и коэффициент наполнения цилиндров снижается — это одна из причин образования чрезмерного нагара, перегрева камеры сгорания, снижения мощности двигателя и увеличения расхода топлива.

Неисправная система смазки

Система смазки мотора обеспечивает снижение силы трения в трущихся узлах и отвод тепла с продуктами износа, путем прокачивания моторного масла через систему каналов. На работу системы смазки влияют множество факторов, начиная от качества смазывающих материалов и заканчивая чистотой маслозаборника и уровнем масла. Если происходит сбор в работе системы, то в первую очередь это приводит к масляному голоданию шеек коленчатого вала, их перегрев и выход из строя. Процесс этот может быть как мгновенным (заклинивание), так и растянутым во времени с постепенным ухудшением.

Естественный износ

Естественный износ протекает очень медленно и зависит от условий эксплуатации. При правильной эксплуатации пробег двигателя может достигать более 1 000 000 км, срок его жизни более 30 лет.

Рисунок №5 — Расплавление поршня в следствии перегрева

Рисунок №6 — износ верхней втулки шатуна

Износ вследствие длительного перегрева

(см Рис №5) Такой вид износа чаще всего возникает в летнее и весеннее время. Летом перегрев получается из-за повышенной температуры окружающей среды, а весной из-за утепления двигателя и значительного колебания температуры окружающего воздуха. Вследствие перегрева может возникнуть расплавление поршней, прогар выпускных клапанов и потеря упругости в поршневых кольцах. Даже кратковременный перегрев значительно снижает срок службы двигателя, именно поэтому следует уделять огромное внимание системе охлаждения двигателя и правильно выбирать охлаждающую жидкость. В системе охлаждения все важно: и жидкость, которую вы используете, и крышка горловины радиатора, не говоря уже про её герметичность и чистоту ячеек радиатора.

Источник