Можно также определять стуки без стетоскопа по внешним признакам. Для прослушивания можно пользоваться металлическим или деревянным стержнем, один конец которого прикладывают к уху, а второй - к месту прослушивания. Можно также второй конец стержня зажимать зубами, а уши затыкать пальцами.
Стуки, издаваемые узлами и механизмами, имеют своеобразные оттенки. Для их определения необходимы некоторые знания и опыт работы. Рассмотрим характерные стуки при различных неисправностях.
При большом износе коренных подшипников появляется глухой, низкого тона звук в нижней части картера, который заметно увеличивается под нагрузкой и при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя. При этом необходимо заменить вкладыши.
Стук шатунных подшипников несколько меньший, чем коренных. Обычно он ритмичный, среднего тона и зона прослушивания немного выше, чем у коренных подшипников. Стук шатунных подшипников значительно возрастает при увеличении нагрузки. Устраняют его также заменой вкладышей.
Стук поршневого пальца - ритмичный, высокого тона, с резким металлическим оттенком и слышен в зоне расположения цилиндров на всех режимах работы двигателя. Увеличивается с повышением нагрузки. Этот стук может полностью исчезнуть при отключении свечи неисправного цилиндра. Если стук поршневых пальцев имеется в нескольких цилиндрах, то для конкретного их определения свечи необходимо замыкать отверткой на массу поочередно. Обычно стук может возникнуть по двум причинам: из-за слишком раннего зажигания либо большого увеличения зазора между втулками и поршневыми пальцами. В этих случаях, в первую очередь, следует проверить и при необходимости отрегулировать зажигание. Если стук не устраняется, то двигатель требует ремонта.
Если во время пуска холодного двигателя слышен стук, напоминающий стук глиняной посуды, уменьшающийся или исчезающий с прогревом двигателя, то это указывает на увеличенный зазор между поршнями и цилиндрами. Эта неисправность может быть устранена заменой изношенных деталей новыми стандартного размера или перешлифовкой изношенных деталей и применением сопряженных с ними новых деталей ремонтного размера.
Следует отметить, что при появлении стуков поршней, подшипников, поршневых пальцев (при правильно установленном зажигании), стуков или резкого шума высокого тона шестерни привода распределительного вала, шестерен масляного насоса и его привода, шума высокого тона и писка крыльчатки и подшипников водяного насоса двигатель требует ремонта.
Диагностика неисправностей и износа деталей в местах сопряжения может быть проведена с помощью анализа вибрационно-акустического портрета двигателя, построенного с помощью ПЭВМ. Для этого необходимо обеспечить преобразование шумов и вибраций движущихся элементов двигателя в электрические колебания. Такую операцию можно выполнить с помощью вибродатчиков, закрепленных в заранее известных точках на корпусе двигателя (или помещая такие датчики, например, в поддон картера через маслоизмерительное отверстие). Снимая колебания с датчиков, вводя их с помощью устройства сопряжения или звуковых карт в память ПЭВМ и обрабатывая полученные данные по определенным алгоритмам, можно обеспечить выполнение поставленной задачи, Подобные построения выполнялись для получения звуковых портретов механизмов и машин, анализируя колебания с выходов системы измерительных микрофонов.
Преобразование колебаний с вибродатчиков можно подвергнуть многомерному преобразованию Фурье для построения пространственночастотного спектра колебаний. Однако выбор гармонического базиса для анализа колебаний в данном случае приведет к сравнительно большому времени преобразования и большим погрешностям, т.к. сигналы источников колебаний далеки от гармонических. Учитывая, что анализируемые колебания по своей природе близки к ударным, наиболее приемлемым базисом может стать, например, базис Хаара или другие базисы кусочно-постоянных функций.
Если в двигателе на малой и средней частотах вращения коленчатого вала со стороны головки цилиндров над местами расположения клапанов прослушивается металлический стук с высоким тоном и частотой на фоне общего и глухого шума, то это значит, что стучат клапаны. Причинами этого стука являются: большое увеличение зазора между коромыслом и стержнем клапана или износ этих деталей, неточная регулировка зазора при сборке двигателя. Для этого необходимо уточнить, что стучат именно клапаны, и проверить щупом зазор между стержнем клапана и носком коромысла. При увеличенном зазоре в клапанном механизме его следует отрегулировать.
Регулировка зазоров в клапанном механизме
Для нормального протекания рабочего процесса двигателя между торцом стержня клапана и коромыслом, а в автомобиле "Жигули" между рычагом и затылком кулачка распределительного вала предусмотрен тепловой зазор (табл. 5.1).
Зазоры проверяют и регулируют обычно на холодном двигателе.
Величину зазоров в клапанном механизме определяют плоским щупом, а регулируют поворотом регулировочных винтов коромысел (на автомобилях ВАЗ - головкой распределительного болта) в требуемую сторону.
Для регулировки зазоров необходимо:
- поршень регулируемого цилиндра (например, первого) установить в ВМТ такта сжатия, предварительно открыв крышку клапанной коробки. В этом положении оба клапана первого цилиндра закрыты. Коромысла этих клапанов должны свободно качаться в пределах зазора;
- отпустить контргайку на регулировочном винте, установив при помощи регулировочного винта необходимый зазор, затянуть контргайку и вновь проверить зазор.
Таблица 5.1
| Модель автомобиля | Величина теплового зазора, мм | |
| Впускной клапан | Выпускной клапан | |
| ЗАЗ-965А, -966, -968 "Запорожец" | 0,08 | 0,10 |
| "Москвич-407", -408, -412 | 0,15 | 0,20 |
| ГАЗ-21 "Волга" | 0,25-0,30 | 0,25-0,30 |
| ГАЗ-24 "Волга" | 0,35-0,40 | 0,35-0,40 |
| ВАЗ-2101, -2103, -2106 "Жигули" | 0,15 | 0,15 |
Аналогично регулируют зазор в клапанах других цилиндров, поворачивая коленчатый вал на пол-оборота в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя автомобиля.
Устранение детонации в двигателе
Детонация - это быстрое завершение процесса сгорания в цилиндрах двигателя в результате многостадийного самовоспламенения части рабочей смеси перед фронтом пламени, приводящее к появлению ударных волн, которые стимулируют сгорание всей оставшейся смеси со сверхзвуковой скоростью. Рассмотрим несколько подробнее это явление.
Из существующих теорий, объясняющих сущность детонации, наиболее признанной является перексидная, согласно которой установлено, что при окислении углеводородов бензина кислородом воздуха первичными продуктами являются перексидные соединения. Перекиси относятся к разряду весьма нестойких веществ, обладающих большой избыточной энергией. При определенных температурах и давлении перекиси могут самопроизвольно разлагаться с выделением большого количества тепла и образованием новых активных веществ.
Известно, что скорость окисления углеводородов зависит от температуры бензина и значительно возрастает с ее увеличением. Поэтому процессы окисления бензина приобретают особенно большую скорость после воспламенения горючей смеси в цилиндрах и образования фронта пламени. Быстрое нарастание температуры и давления в камере сгорания цилиндров двигателя способствует дальнейшей интенсификации процессов окисления в несгоревшей части рабочей смеси. Высокие температуры и давление действуют наиболее длительно на оставшиеся порции несгоревшего топлива, находящегося перед фронтом пламени. Вследствие этого в них особенно интенсивно накапливаются перекиси. Поэтому наоболее благоприятные условия для перехода нормального сгорания в цилиндрах в детонационное создаются при сгорании именно последних порций рабочей смеси. Следует отметить, что процессы окисления углеводородов бензина с образованием перекисей происходят в двигателе всегда независимо от того, какое сгорание имеет место: нормальное или детонационное.