Стук форсунок в дизельном двигателе: причины и пути решения

Дизельные двигатели почти всегда работают шумнее своих аналогичных бензиновых собратьев. Звон детонации, дребезжащий звук, испускаемый из работающего двигателя – все это характерно для работы дизеля. Этот шум вызван сжатием воздуха в цилиндрах и воспламенения топлива, когда оно вводится в цилиндр. При этом тарахтение было бы таким же и у бензинового двигателя при такой его неисправности как раннее зажигание. Время впрыска топлива в дизельный двигатель имеет решающее значение для предотвращения поломки некоторых его деталей.

Все дело в том, что дизельный двигатель работает по-другому, чем его бензиновый аналог. В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом, а затем сжимается до того, как электрическая искра зажигает эту смесь. В дизельном двигателе сжимается только воздух. Затем топливо впрыскивается в цилиндр со сжатым воздухом, и тепло из сжатого воздуха поджигает топливо без помощи электрического зажигания.

Тарахтящий звук работающего дизельного двигателя – это звук процесса впрыска топлива. Ввод холодной солярки в чрезвычайно горячий сжатый воздух приводит к тому, что топливо уже воспламеняется, когда поршень еще только поднимается к верхней мертвой точке в цилиндре, в результате чего происходит детонация и последующий дребезжащий звук, который и характеризуется как тарахтение. Степень сжатия, как правило, влияет на интенсивность тарахтения дизельного двигателя — чем выше степень сжатия в цилиндре, тем громче он работает.

В то время как бензиновые двигатели, как правило, работают в диапазонах степени сжатия от 8:1 до 10:1, типичный дизельный двигатель работает на уровнях от 14:1 до 25:1 степени сжатия. Такая более высокая степень сжатия позволяет дизельному двигателю работать более эффективно, чем его бензиновому кузену. Таким образом, дизельный двигатель тарахтит, потому что это является побочным продуктом повышенной степени сжатия, а, если быть более точными, то процесса впрыска топлива.

К слову, дизельный двигатель имеет конструктивное свойство плохо заводиться в холодную погоду из-за отсутствия системы электронного зажигания. Многие производители в борьбе с этим оснащают дизельные двигатели свечами накаливания для облегчения запуска двигателя в холодных климатических условиях. Свечи накаливания используют аккумулятор машины для нагрева проволочной катушки в камерах сгорания. Это приводит к более заметной детонации в двигателе, пока тот не достигнет рабочей температуры. Поэтому непрогретый дизель может тарахтеть еще громче. Стук этот снижается по мере прогрева дизеля.

Некоторые производители даже создают специальные опоры двигателя, которые помогают заглушить тарахтение дизеля, чтобы этот звук был меньше слышен в салоне автомобиля.

Шумы дизельного двигателя, свидетельствующие о его неисправности

Каждый любитель знает звук двигателя своего авто. Как правило, он тихий и размеренный, без примеси посторонних шумов. Однако появление посторонних звуков, и особенно, стука, дает повод беспокоиться многих владельцев автотранспортных средств. Причины стука могут быть самыми разнообразными. Одни свидетельствуют о необходимости проведения планового техобслуживания, другие сигнализируют о серьезных неисправностях и необходимости срочного ремонта дизельного двигателя.

Среди всевозможных неполадок в работе мотора, стук при работе дизеля – наиболее распространенное явление. При этом важно отличать шумы мотора от звука ходовой части. Определить заочно причину стука без проведения диагностики двигателя невозможно, поскольку многие элементы системы могут издавать подобные шумы. Стучать может как недостаточно затянутая деталь, так и вышедший из строя элемент мотора. В любом из случаев, откладывать визит в автосервис не стоит.

Характеристики стука

Посторонние звуки, производимые в силовой установке, разделяются по четырем основными критериями:

• Сила;
• Звучание;
• Цикличность;
• Причина и следствие шума.

По силе стук может быть едва уловимым, средним и громким. При слабом стуке можно продолжать эксплуатировать автомобиль, однако заехать в автосервис для диагностики все же стоит. Если постукивание имеет среднюю интенсивность, то следует в короткий срок поставить машину для проведения диагностических работ и планового обслуживания.

При появлении громких отчетливых стуков внутри двигателя, следует срочно прекратить эксплуатацию автомобиля, поскольку все признаки указывают на существенные проблемы в работе мотора. Доставлять такой автомобиль в автосервис лучше всего на эвакуаторе или буксире.

Как и сила, звучание стука может быть различным: звонким (металлическим) и глухим. Звонкий стук свидетельствует о соприкосновении двух твердых элементов без масляной прослойки, а глухой – об ударе деталей, одна из которых мягкая, и при этом присутствует масляная прослойка.

Характеристика цикличности удара позволяет определить степень необходимости в срочном ремонте. Так, спонтанный или стук, возникающий без системы, может быть началом неполадок с мотором, а может быть причиной навесного оборудования (например, незакрепленного генератора). Если же стук носит регулярный характер, то следует немедленно обратиться к услугам специалистов.

Причины стука дизельного двигателя

Стук сам по себе – следствие удара одного элемента о другой. Самые распространенные причины стука дизеля следующие:

Стуки распределительного вала

Отличительной чертой неполадок распределительного вала является глуховатый стук дизеля на холодную. После прогрева двигателя на подшипники поступает масло и стук уходит. В таком случае можно говорить о существенном износе валовых подшипников. Он вызван наличием в моторном масле всевозможных примесей, которые в ходе работы приводят к появлению царапин на валу. Если эту проблему не устранить, то в дальнейшем стук будет распространяться и на прогретый мотор.

Стуки коленчатого вала

Стук коленвала возникает по причине износа шеек или вкладышей и увеличения расстояния в подшипниках. Это приводит к снижению качества работы моторного масла и недостатку смазочной жидкости на подшипниках, а также попаданию воды или антифриза в масле и деформации шеек коленчатого вала.

Неисправность форсунки, заклинивание иглы в распылителе, а также неисправность топливного насоса высокого давления (ТНВД)

Постукивание плунжера (поршня цилиндрической формы с длиной, превышающей его диаметр) ТНВД вызвано низким качеством дизельного топлива, при этом возможен стук дизеля на холостых оборотах и при их добавлении. Кроме того, шумы топливного насоса могут появляться совершенно неожиданно, во время движения.

Сбой фаз распределения

Как правило, такая «клиническая картина» проявляется тогда, когда длина поршня недостаточная для того, чтобы достать до клапанов. Это вызывает сбои в работе, и, как следствие, — характерный стук.

Стук дизельных форсунок

«Фирменным» источником стука дизельного двигателя могут быть форсунки. Дизельная форсунка представляет собой один из главных элементов системы питания дизельного двигателя. Форсунка (инжектор) обеспечивает прямую подачу солярки в камеру сгорания дизеля, а также дозирование подаваемого топлива с высокой частотой (более 2 тыс. импульсов в минуту). Инжектор осуществляет эффективный распыл горючего в пространстве над поршнем. Топливо в результате такого распыла получает форму факела. Форсунки отличных друг от друга систем топливоподачи имеют конструктивные особенности, различаются по способу управления. Инжекторы делят на две группы: механические и электромеханические.

Стук дизельной форсунки обычно хорошо различим: он похож на стрекот или цокание, исходящее из верхней части двигателя. Стук раздается буквально из-под декоративной (шумозащитной) крышки двигателя, если она присутствует. Также распознать цокание форсунки можно, схватившись за ее топливопровод. После прикосновения к топливопроводу будет ощущаться вибрирующий стук, «приходящий» со стороны двигателя.

Как выявить стучащую форсунку

Чтобы проверить какие именно форсунки стучат, надо сделать следующее. Поочередно начиная с первого цилиндра надо топливную трубку идущую к форсунке отвернуть и ввернуть вместо форсунки заглушку (если дизель Common Rail) или если имеется запасную форсунку и опустить ее в пластмассовую бутылку. Затем заводим дизель: он будет работать на оставшихся цилиндрах с лишними вибрациями. И если стук от форсунки пропал, значит удалось найти стучащую форсунку. Таким же образом можно проверять даже пару форсунок сразу, так как дизель сможет завестись даже на двух цилиндрах.

Причины стука дизельных форсунок

Форсунка может стучать в случае увеличенной порции топлива, подаваемой в цилиндр по причине разрегулированной топливной аппаратуры, происходит характерный стук при работе двигателя. В этом случае, поочередно откручивая или ослабляя штуцеры с форсунок определяем, в каком цилиндре происходит жесткое сгорание. Если при медленном откручивании, когда часть топлива просачивается через штуцер, а остальная часть попадает через форсунку в цилиндр, работа и стук нормализуется, можно смело говорить об излишней порции топлива. Такой метод работает в отношении старых дизельных двигателях.

Износ распылителей

Распылители форсунок имеют пятый класс точности изготовления. Настолько точная деталь полностью исключает попадание грязи и воды. Смазывается распылитель дизельным топливом. Повреждение рабочей кромки распылителя значительно ухудшает качество распыла топлива и искажает направление впрыска. Вопреки общепринятому мнению повреждённые некачественным ДТ форсунки нельзя промыть или почистить. Устранить неисправность возможно только путём замены распылителя. Стук является одним из симптомов износа распылителя форсунки.

Стук форсунки – это ранний и очень верный признак сигнализирующий о необходимости замены распылителей. Иногда ненадолго помогает регулировка давления впрыска (в процессе работы и износа распылителя давление естественным образом понижается). Причина происходящего в следующем: у изношенных распылителей уплотнительный поясок иглы существенно больше чем у нового, а следовательно при одном и том же усилии пружины удельное давление на уплотнительный поясок меньше и распылитель не уплотняется, т.е. малейшего нарушения (будь то воздух или лаковое отложение) достаточно чтобы он перестал распылять топливо. Мотор на это реагирует стуком. Только не надо думать, что уменьшившееся удельное давление можно скомпенсировать более тугой подтяжкой пружины. Это будет уже вмешательство в условия работы ТНВД и в рабочий процесс двигателя и тут легко дров наломать. Иногда помогает хорошая промывка иглы и полости распылителей от лаковых отложений, но, во-первых, это надо делать, имея некоторую подготовку, а во-вторых учесть, что распылители сейчас не так уж дорого стоят и замена их тоже не ужасная операция. А также то, что езда на льющих распылителях однозначно приводит к растрескиванию или прогоранию головки блока, а в некоторых моторах и поршней, то есть смысл подойти к этой проблеме внимательно.

Форсунки дизельные электрические и многие другие для своего авто вы сможете подобрать на нашем сайте

Шумы и стуки в бензиновом и дизельном двигателях: откуда и что делать?

Очевидно, что при регулярной проверке автомобильной силовой установки повышаются шансы устранять возникающие небольшие неполадки своевременно, пока они не успели привести к сложным последствиям. Делать периодическую диагностику можно, конечно же, в специализированных центрах обслуживания, однако это накладно и в финансовом отношении, и не придётся каждый раз ехать в СТО, если научиться самостоятельно определять проблемы по шуму и стуку в двигателе. Итак, определяем, что стучит, когда и чем это чревато?

Диагностика мотора на слух: отсекаем посторонние звуки

Важно помнить, что для правильной диагностики стуков и шумов силовая установка автомобиля после пуска должна нагреться до 80–85 градусов, иначе показания можно считать ошибочными.

Лучше всего проводить измерения не на слух, а с помощью стетоскопа, и желательно современного электронного оборудования. По характеру и своеобразности посторонних стуков легко будет определить конкретную неисправность.

Изначально весь диагностический процесс, связанный с мотором, можно разбить на несколько этапов. Первый из них, прослушка — так делают опытные автолюбители, так начинают свою работу эксперты, так пытаются показать, что они смыслят в машинах, новички.

Да и вообще, неправильно советует пословица, по крайней мере в данном случае, «лучше раз увидеть»… В нашем случае вернее будет раз услышать, чем сто раз увидеть, т.е. столкнуться с проблемой лицом к лицу.

Первое, что надо сделать в процессе прослушивания звуков — это определить, а вернее, доказать — их издаёт двигатель, а не другие узлы или элементы автомашины. Например, нередко стучат составляющие подвески, навесные элементы, потерявшие былую фиксацию и т. д.

Совет. Чтобы частично исключить шумы, издаваемые КПП и трансмиссией, достаточно будет нажать на педаль сцепления.

Таким же логическим способом можно убрать из списка причин некоторые другие звуки, издаваемые не ДВС. К примеру, если покачать силовую установку снизу, удастся выявить звуки, которые связаны с креплением мотора к кузову или раме.

Иногда проблема с креплениями решается навариванием металлических уголков

Ещё интересные моменты:

• При свисте или жужжании сомнения должны падать в первую очередь на ремень генератора или ГРМ, привод распредвала или компоненты в районе помпы.
• Визг, скорее всего, свидетельствует о проблемах ремней (соскок), замерзании помпы, отсутствии смазки в генераторе и т. п.

Понятно, что демонтировав ремни или другие элементы, залив должно количество смазывающих жидкостей, можно исключить их из диагностического анализа.

Таким образом, первое и важное, что делается в процессе диагностики силовой автомобильной установки — это проверяется её «окружение». Цель понятна — тем самым доказывается принадлежность звуков и стуков двигателю.

Рекомендуем для лучшего понимания природы проблемных звуков автодвигателя ознакомиться с ними подробнее.

• Звук идёт с верхней части мотора, напоминает звон металла. Как правило, такой металлический шум говорит о проблемах, связанных с клапанами. Вероятнее всего, что это симптом указывает на неправильную корректировку клапанов или их чрезмерный износ. Если шум нарастает по ходу набора оборотов, да ещё и внезапно, характер неисправностей свидетельствует уже о куда более широкой природе звуков — например, тут дело может быть и в зазорах. Износ клапанов сигнализирует о приближении капремонта
• Шум похож на негромкое трение железных брусков между собой. Звук меняется при повышении или снижении моторных оборотов. Идет стук преимущественно с передка ДВС. Вероятнее всего, что это симптом ослабшей цепи ГРМ. Если автомобиль наделён именно цепью, а не ремнём — такой звук опытному автовладельцу должен быть знаком.
• Шумы низко-средней тональности, практические не изменяющиеся по ходу увеличения оборотов ДВС. Как правило, звуки идут из нижней части мотора. Такой стук более опасен, чем остальные, так как свидетельствует о повышенном износе «внутренностей» двигателя.
• Лязг, очень звонкий. Появляется чаще при разгоне или манёвре автомобиля. В большинстве случаях свидетельствует о детонационных стуках. Звуки издают поршни, принимающие на себя ударную волну от взрыва горючей смеси. Среди опытных автолюбителей такой шум принято называть «стучанием пальцев».

Шумы дизельного ДВС на холодную и горячую

Как правило, на дизельной силовой установке звуки и шумы связаны бывают с плунжерными парами (не критично), неисправным ТНВД (топливный насос высокого давления), коленвалом и т. д. Рассмотрим ниже все основные причины.

Если стучит коленвал на дизеле

Чаще всего стучит на таких ДВС коленвал. Это называется стуком шатунов и является очень серьёзным признаком поломки ДВС, в том числе и на турбодизеле. Если на бензиновом агрегате такой же стук имеет несхожую природу, то на дизельном свидетельствует о расширенном люфте в вально-шатунной шейке. В итоге из-за этого поршень бьётся о ГБЦ и появляется шум.

Другая причина, не менее проблемная. Она может говорить об ослабленной шатунной гайке. Этот звук по сравнению с первым более глухой и напоминает больше тихий лязг металла (подобный же звук издаёт неправильно выставленный ремень ГРМ).

При диагностике коленвальных звуков дизельного мотора не принято делать, как в аналогичных случаях с бензиновым. Другими словами, отключать питание на каждый цилиндр здесь не получится, так как работать коленвал продолжит, а поршень будет биться о ГБЦ (головка блока цилиндров).

Внимание. Категорически запрещается ездить на автомобиле с дизельным ДВС, если стучит шатун. Автомашину надо срочно доставить в СТО на эвакуаторе (в крайнем случае на буксире). Здесь уже расточат коленвал, заменят вкладыши, произведут нужные регулировки, шлифовку и т. д.

Интересно, что коленвальные стуки наиболее чётче прослушиваются, когда смазка ещё не успевает полноценно дотечь до подшипниковой группы. После тщательного нагрева проблема сигнализирует не столь интенсивно, прежний шум пропадает. А вот на непрогретом ДВС звук идёт размеренный, напоминает лязг и чередующийся глухой шум. Ритмичность звуков будет возрастать с повышением оборотов.

Как и говорилось выше, застучать вал способен и из-за появления чересчур увеличенного люфта, возникшего в шатунно-коренных подшипниках.

Работу по устранению люфта лучше доверить профессионалу. Она занимает много времени и сил

Эксплуатация автомотора на грязной смазке или масле низкого качества, а также несвоевременная замена его в дизеле способны тоже привести к увеличению зазоров и износу. И ещё застучать коленвал может по причине попадания в смазку горючего, когда повреждается ГБЦ.

Не менее известной подоплёкой дизельного шума является замусоривание масляного процеживателя. Из-за этого мелкие части сора и стружки проникают потом и в коленвальные подшипники.

Также стук в дизеле появляется в результате падения масляного давления или нехватки смазки — обязательной составляющей подшипников. К проблеме приводит нередко и нестабильное функционирование маслонасоса.

Если шумит распредвал

Распредвал дизельной силовой установки отличается не столь звонким гулом, больше различаемым на первой стадии в момент заводки установки на холодную. По ритмичности звук распредвала почти вдвое меньше по частоте, если сравнивать с той же частотой коленвала. Как только смазка доходит до подшипников распредвала, шум исчезает (как правило, занимает это не более 3 секунд после запуска).

Фактором подобного стучания узла становится неисправность подшипников. Со временем они изнашиваются, что и приводит к стуку. Остальные факторы появления шума аналогичны коленвальным, только с одной-единственной разницей — шум узла по мере изнашивания увеличивается и на горячем двигателе.

Использовать автомашину с такой проблемой под капотом разрешается, но лишь короткое время и при одном условии — если в ГРМ не стоят гидрокомпенсаторы. В противном случае их наличие приведёт к более серьёзным последствиям, очередным дефектам, намного сложнее поддающихся ремонту.

Звуки детонационного характера: причины и последствия

На дизелях ранний впрыск горючего может вызвать детонационное сгорание горючей смеси. Это приводит к грубой и неправильной работе силовой установки.

Понять суть детонации более подробно можно так. Во время детонации горючее не сгорает, как это должно быть, а взрывается. Вся порция горючего мгновенно сгорает, резко возрастает давление на поршень. В результате всего этого образуется ударная волна, разрушающаяся не только сам поршень, но и всю группу: вкладыши, кольца.

Главнейшей отличительной чертой детонации в дизельной установке становится характерный железный лязг. Кстати, детонации в этом ДВС может легко возникнуть по причине неисправности форсунок.

Ещё причины, которые могут стать источником шума в дизеле:

• Если установка шумит после СТО, где меняли прокладку ГБЦ, звук будет напоминать стук клапанов. Это не тот случай, чтобы все сточилось само собой. Придётся заново ехать в сервис и заказывать повторную процедуру замены (стук связан с тем, что поршень бьётся о выступающую часть прокладки).
• Стуки, часто возникающие на холостом режиме. Это, скорее всего, стуки в зоне ТНВД. Кстати, такие же звууки характеризуют шум плунжерных пар.
  Примечание. Проверка ТНВД осуществляется на стенде особого типа.
• Стуки могут появиться из-за некорректной работы гидрокомпенсаторов. Когда последние выходят из строя, наблюдается характерный стук. При сильном шуме на холодную с постепенным уменьшением стука по мере нагревания мотора компенсаторы заменяются, двигатель очищается по специальной технологии.
• Недостаточно натяжение цепи или ремня ГРМ. Стук увеличивается, как только повышаются обороты ДВС. Шум создаётся из-за того, что ременной привод бьётся о кожух-защиту.
• В результате нарушения фаз распределения газа. Это частенько происходит после установки прокладки не родного размера.

Шум на бензиновом агрегате до запуска и на прогретом

Шум на бензиновом ДВС имеет куда более обширный характер. Здесь учитывается немало параметров, которые позволяют упростить выявление одиночной причины. Например, характер шума, его природа на бензиновом двигателе могут свидетельствовать о конкретной причине гораздо точнее.

• Стук на холодную после того, как мотор заведён.
• Стук ДВС на горячую после прогрева.
• Стук на холодную.
• Стук на холостых оборотах.
• Стук в двигателе только на высоких оборотах при нагрузке.

С помощью автомобильного стетоскопа звуки становятся более чёткими, и определить их природу будет легче

Некоторые важные моменты, на которые стоит обратить внимание, приведены ниже.

Детонация на бензиновом ДВС способствует появлению сильного стука. Как известно, мотор функционирует в четырёх тактах сгорания горючего. Воспламенение обязано проходить строго в конкретный момент цикло-тактового режима. Но с бензином может возникнуть одна сложность — это горючее в некоторых случаях может воспламениться раньше, чем свеча подаст искру.

Внимание. Солярка тоже может раньше воспламениться, но по причине сильного сжатия.

Такая ситуация и называется детонацией. Стук частый и звонкий, в некоторых случаях синхронизируется с оборотами ДВС, чаще появляется при непомерных нагрузках. К примеру, если автомобилист до предела нагрузился и едет в гору, когда автомобиль долго буксует и т. д.

Особенности стуков в бензиновой силовой установке определяет также звуковой тон стуков. К примеру, если звук идёт глухой, то это свидетельствует чаще о появлении зазора в коленвале. Кроме того, определить коленвальный стук на бензиновой установке можно именно в момент завода. Глухой звук сообщит о чрезмерном зазоре коленвала

Глухой стук может свидетельствовать о проблемах распредвала. Как и на дизельном ДВС, частота стуков распредвала в несколько раз ниже, чем у коленвала.

Клапаны на бензиновом агрегате стучат в два раза реже, чем коленвал. Но узнать этот звук можно также и по его локализации преимущественно в верхней части ДВС. Кроме того, опытные мастера способны определять стук клапанов по звонкому стуку на разных режимах функционирования агрегата.

Клапанный стук в ДВС появляется по причине повышенного или естественного износа. Порой достаточно бывает отрегулировать клапана, и стук мгновенно прекращается. В сложных случаях требуется их замена.

Видеообзор о причинах стука в двигателе

Одним словом, в моторе застучать может всё начиная с зазора и заканчивая любым элементом с нарушившейся геометрией. Определить самостоятельно наиболее вероятный источник стуков не так и просто. Нужен опыт, специфические знания и т. д. Безусловно, поможет информация дополнительного характера: как стучит, какой силы, на каком режиме работы, частота ударов и т. п.