Почему стучат пальцы в двигателе и как это исправить

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.

В дизеле застучали шатуны или коленвал

Стук шатунов является признаком серьезной поломки, которая означает необходимость капитального ремонта дизельного мотора. Такой «шатунный стук» дизеля отличается от аналогичной неисправности бензинового мотора.

Поршни в дизельных агрегатах во время совершения возвратно-поступательного движения почти вплотную приближаются к ГБЦ. Появление стука означает, что произошло увеличение зазора в шатунной шейке коленчатого вала, в результате чего верх поршня слегка «утыкается» в головку блока цилиндров.

Диагностировать неисправность путем поочередного отключения питания на каждый цилиндр (применяется при диагностике аналогичных неисправностей на бензиновых агрегатах) не получится. Коленвал все равно будет вращаться, а поршень продолжит касаться ГБЦ.

Стуки коленвала дизеля наиболее отчетливо проявляются «на холодную», когда моторное масло еще не успело в полной мере добраться до подшипников по масляным каналам. С прогревом проблема немного маскируется, коленвал может стучать менее интенсивно на определенных оборотах.

К увеличению зазоров и износу приводит эксплуатация мотора на грязном масле или смазке низкого качества, несвоевременная замена моторного масла в дизеле. Стучать коленчатый вал может после попадания в масло излишнего количества топлива в результате повреждений БЦ или ГБЦ, а также рабочей жидкости из системы охлаждения двигателя.

Также распространенной причиной стука дизеля является засорение масляного фильтра, так как частицы металла и мусор вместе с маслом попадают в подшипники колневала. Исправный фильтрующий элемент хорошо очищает масло, но при снижении пропускной способности открывается клапан и грязное масло свободно идет в двигатель без фильтрации.

Стук коленвала дизельного двигателя может появиться в результате падения давления масла и нехватки смазки, которая подается к подшипникам. К такой неисправности может привести неправильная работа маслонасоса системы смазки двигателя, забитый масляный фильтр, который конструктивно не имеет клапана для прямой подачи масла в обход фильтрующего элемента.

Изредка бывает забит масляный канал. Застучать коленчатый вал может даже после непродолжительной езды с критически низким уровнем масла в картере двигателя. В таких случаях стук коленвала сопровождается загоранием сигнальной аварийной лампы давления масла на панели приборов (при условии исправности датчика давления масла и указателя на приборной панели)

Наличие царапин или шершавой поверхности в области шейки вала после проведения ремонтных работ также может являться причиной стуков дизеля после сборки. Если шейки вала или постели вкладышей стали овальными сверх нормы, тогда колневал будет стучать.

Перед установкой нового вала (или после восстановления старого) необходимо в обязательном порядке обмерять каждую шейку микрометром. Это делается для того, чтобы проверить нахождение показателя овальности в допустимых пределах до максимум 0,005 мм.

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.

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.

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.

Стуки распределительного вала дизельного мотора

Распредвал дизеля имеет приглушенный стук, который различается на начальной стадии в момент запуска холодного мотора. Стук распредвала по ритмичности ровно в два раза меньше по частоте сравнительно с аналогичной частотой стуков коленчатого вала. В тот момент, когда моторное масло дойдет до подшипников, стук исчезает. Обычно это занимает около 3 секунд.

Причиной такого стука распредвала являются его изношенные подшипники. Причины износа по своей природе аналогичны факторам, которые приводят к стуку коленчатого вала дизельного двигателя: нехватка смазки, грязное моторное масло, недостаточное давление в системе смазки, царапины на распредвале. По мере увеличения износа распредвал будет стучать и на прогретом дизельном моторе.

Дело в том, что стучащий распредвал будет немного перемещаться. Смещение вала вверх и вниз приведет к тому, что в зоне работы гидрокомпенсатора и сопряженных с ним деталей образуется выработка, нарушаются зазоры. Итогом станет то, что гидрокомпенсатор без должного зазора будет приоткрывать клапан.

Результатом станет падение компрессии, возникнут сложности с запуском ДВС, у дизеля пропадет мощность, повысится расхода дизельного топлива. Низкая компрессия понизит температуру в цилиндрах, двигатель будет работать неустойчиво, что вызовет активное нагарообразование и локальные перегревы, а также может привести к прогару поршня и клапанов.

Клапана ГРМ могут стучать в результате увеличенных зазоров. На моторах с гидрокомпенсаторами стук может быть вызван также износом самих компенсаторов или возникать в результате их недостаточного наполнения моторным маслом. Стук звонкий, частота стука аналогична стуку распредвала. Если фазы газораспределения не выставлены, тогда поршень может доставать до клапана.

Суммируем возможные причины

Как видно, в дизеле могут стучать клапаны газораспределительного механизма или шкивы на коленчатом валу. Если дизель стучит после ремонта, в результате которого менялась прокладка ГБЦ, тогда может появиться звук, похожий на стук клапанов. Дело в том, что после обтяжки головки отверстие под поршень в прокладке может стать меньше в диаметре.

На дизельных моторах отчетливо слышны стуки ТНВД. Для дизельных агрегатов эти стуки различимы в режиме холостого хода, характерным является стук плунжерных пар ТНВД. Диагностику насоса необходимо осуществлять силами специалистов, которые проверяют устройство на специальном стенде.

Еще одной причиной стука дизельного двигателя может выступать слабое натяжение зубчатого приводного ремня или цепи ГРМ. Неисправность чаще проявляется с ростом оборотов, когда возникают вибрации. Ременной привод может касаться защитного кожуха, создавая громкий звук. Вибрации цепи приводят к повышенному шуму в процессе работы мотора.

Стук может проявиться тогда, когда поршень достает до клапанов в результате нарушенных фаз газораспределения. Поршень также может вызывать характерные металлические стуки и в результате касания головки блока цилиндров. Это может происходить после установки прокладки несоответствующей толщины, которая еще дополнительно продавливается после обтяжки.