Стук шатуна как исправить

Что такое стук шатуна?

Шатуном в этой статье называется деталь, соединяющая поршни с коленчатым валом. В точке соединения шатуна с коленчатым валом также используются вкладыши.

Проблема возникает, когда ломаются один или несколько вкладышей. На что похож звук? Звук стучащего шатуна похож на удары молотком или на стук по картеру. Раздается он во время рабочего хода двигателя, когда вкладыш касается коленчатого вала. В самых тяжелых случаях шатун сам стучит по валу.

Громкость шума может затухать или почти исчезать при разгоне или когда двигатель холодный. Но, стук всегда будет возвращаться и становиться громче, когда в баке будет недостаточно топлива.
Стук шатуна также могут называть стуком вкладышей, стуком двигателя, детонация.

Что является причиной стука шатуна?

Основная причина – поврежденный или сломанный вкладыш шатуна. Поломка происходит при пропадании гидродинамического масляного клина. На износ вкладышей также оказывают влияние следующие факторы:

• Масло неподходящей вязкости
• Минимальный расход масла по поверхности вкладыша
• Низкое давление масла
• Высокая температура масла
• Высокое давление в камере сгорания
• Работа двигателя на повышенных оборотах
• Интенсивные силы инерции, действующие на поршень

Как избавиться от стука шатуна?

Вы можете избавиться от стука самостоятельно в своем гараже, выполнив следующие действия. Однако, всегда консультируйтесь с механиком, если эта проблема прошла свой начальный этап.

Необходимые для ремонта материалы

• Подъемник/трап
• Свежее масло
• Емкости для отработанного масла
• Новый фильтр масла
• Съемник фильтра
• Средство для очистки топливных форсунок

Процедура устранения неисправности

Подготовьте все необходимые детали и инструменты. Перед началом работ поставьте автомобиль на подъемник или трап так, чтобы обеспечивался удобный доступ к двигателю.

Шаг 1: разместите под сливной пробкой емкость для отработанного масла и слейте масло. Слив масло, поставьте пробку на место.
Шаг 2: замените фильтр масла. Отверните старый с помощью съемника и гаечного ключа. Установите и затяните новый фильтр.
Шаг 3: Залейте около 4,5 литров свежего масла. Затем проверьте вкладыши шатунов. Затяните их, если крепление ослабло или замените на новые, если они сломаны.
Шаг 4: последний этап – очистка карбюратора или инжектора. Это предотвратит попадание посторонних частиц и нагара в двигатель.

#1

#2

А-Петер

#3

777TT777

#4

Hi-Scan

#5

intRuDer

#6

sanmaG

#7

GUF

#8

А-Петер

#9

intRuDer

#10

Hi-Scan

Особенности конструкции шатуна (форма, сечение профиля, конструкционный сплав и др.) делают эту деталь одной из самых надежных во всем двигателе. Правильное распределение многовекторных нагрузок и наличие подшипников скольжения позволяет свести к минимуму поломки любого характера, будь то изменение геометрии или фрикционный износ.

Однако по разным внешним причинам шатуны выходят из строя, приводя к падению мощности двигателя и полному износу остальных элементов КШМ и ЦПГ. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо регулярно проводить техобслуживание двигателя. Для этого не всегда нужно разбирать мотор, достаточно лишь знать его строение и принцип работы кривошипно-шатунного механизма, признаки распространенных неисправностей и способы профилактики их появления.

Конструкция шатуна и принцип работы КШМ

Назначение кривошипно-шатунного механизма в трансформации возвратно-поступательного движения поршней во вращение коленвала, которое передается на трансмиссию или вал отбора мощности в спецтехнике. По сути, вся мощность двигателя передается через шатуны, число которых зависит от типа ДВС и количества в нем цилиндров.

Шатун состоит из трех основных частей:

• поршневая головка (верхняя);
• кривошипная головка (нижняя);
• стержень.

На силовой стержень приходится максимум нагрузок, которые действуют в продольном направлении и на излом в зависимости от положения шатуна в определенный цикл двигателя. На головки действует двойная нагрузка – механическая и фрикционная, поскольку такое сочленение испытывает силу трения между кривошипным кольцом и коленвалом внизу, а также между поршневой частью и пальцем поршня вверху.

Для снижения фрикционного износа в конструкции шатуна двигателя предусмотрено два подшипника. В кривошипную головку вставляют два подшипника скольжения (вкладыши) или качения, а в поршневую – втулку.

Поршневая головка

Верхний кольцевой элемент шатуна неразъемный и соединяется он с поршнем с помощью поршневого пальца, который может быть фиксированным или плавающим. При плотной фиксации в качестве антифрикционного уплотнителя используют биметаллическую или бронзовую втулку. Отверстие в головке должно быть немного меньше диаметра втулки, чтобы обеспечить сопряжение внатяжку.

В некоторых модификациях двигателей поршневой палец подвижен, для чего отверстие в верхней головке шатуна немного больше диаметра пальца. В такой конфигурации важно обеспечить достаточное количество смазки.

Верхняя часть шатуна двигателя имеет трапециевидную форму для увеличения опорной площади и снижения нагрузки на силовой стержень при передаче усилия от поршня на коленчатый вал.

Кривошипная нижняя головка

Нижний соединительный элемент шатуна – это разъемное в большинстве типов двигателей кольцо, которое предназначено для соединения с коленвалом. Одна часть кольца является монолитным продолжением силового стержня, а второе полукольцо крепится к первому двумя болтами. Реже для фиксации используют бандажные крепления или штифты.

Особенность сборки шатуна в недопустимости замены крышки нижней кривошипной головки на аналог иного производства, поскольку каждый элемент детали рассчитан производителем двигателя по массе и особенностям конструкционного материала. Крышка иного производства может отличаться по массе от оригинала, что приведет к разбалансировке всего кривошипно-шатунного механизма и неминуемой порче мотора.

Геометрия разъемного разреза кольца нижней головки шатуна зависит от типа двигателя. При вертикальной компоновке цилиндров такое сечение перпендикулярно вертикальной оси стержня. В двигателях с V-образной компоновкой цилиндров кривошипная головка шатуна рассечена под определенным (непрямым) углом к оси силового стержня.

Внутренняя поверхность кольца кривошипной нижней головки испытывает сильные фрикционные нагрузки. Чтобы уменьшить негативное влияние силы трения между кривошипом коленвала и нижней головкой шатуна устанавливают подшипник скольжения. Здесь важно наличие специальных смазок, которые работают в условиях сильного трения и высоких температур.

Наиболее подходящими для защитной антифрикционной смазки КШМ стали триботехнические составы – специальная композиция природных минералов величиной не более трех микрон. Смазка с триботехнической присадкой позволяет защитить шатун, коленвал и другие детали двигателя от активного истирания, а также восстановить уже имеющиеся изъяны путем диффузионного восстановления деталей, входящими в трибосостав металлическими частицами.

Силовой стержень

Стержень – это каркас шатуна двигателя и его основной силовой элемент, передающий всю нагрузку и мощность от цилиндра к коленчатому валу. Он имеет форму сильно вытянутой трапеции, в основании и на вершине которой два кольца головок шатуна. В сечении силового стержня двутавр, благодаря чему деталь способна воспринимать продольные и поперечные нагрузки, в т.ч. и на изгиб, при минимальной металлоемкости.

Из чего он сделан?

От металлоемкости шатуна зависит месса всего кривошипно-шатунного механизма, а значит, и КПД двигателя. При этом вес каждого шатуна должен быть одинаковым. В противном случае не избежать вибраций, разбалансировки и падения мощности мотора с ускоренным износом всех его деталей. Однако здесь есть и обратная зависимость – чем меньше металлоемкость или масса КШМ, тем меньше его прочность и способность воспринимать высокие знакопеременные нагрузки. Другими словами, в этом вопросе должна быть «золотая середина».

Выбор конструкционного материала и способ производства шатуна зависит от типа двигателя. Для бензиновых ДВС используют более легкие и недорогие в производстве литые чугунные изделия. Для дизельных двигателей нужны более прочные и массивные шатуны из легированной стали, изготавливаемые по более дорогой технологии штамповки и горячей ковки.

Для двигателей спортивных автомобилей используют самые легкие шатуны из прочных сплавов алюминия или титана. Их вес примерно вполовину меньше классических стальных или чугунных, что увеличивает КПД мотора и снижает расход топлива.

Крышки шатунных головок и болты для них делают из высоколегированных марок стали, которые отличаются от обычных углеродистых сплавов более высоким пределом текучести – в 2-3 раза больше. Это важная характеристика для крышки нижней головки и ее крепежа, поскольку они испытывают сильные перегрузки именно на растяжение.

Почему стучит шатун? Причины и признаки неисправностей

Критический износ деталей – одна из основных причин неисправностей кривошипно-шатунного механизма двигателя. Шатун – очень крепкая и долговечная деталь. В большинстве случаев выходит из строя любые другие элементы ДВС, но не он. Однако неправильная эксплуатация автомобиля, некачественные горюче-смазочные материалы, несвоевременность и непрофессионализм проведения техобслуживания могут привести к деформации самого шатуна или появлению на вкладышах и втулках признаков глубокого износа.

Стук шатуна из-за отработавших или поврежденных шатунных вкладышей несколько более глухой, чем звук от стучащего поршневого пальца. При этом источник стука находится в той части КШМ, в которой скрыта проблема – сверху из-за износа поршневой головки, а снизу из-за шатунных вкладышей или болтов крышки нижней головки. Определить какой именно из шатунов стучит можно путем поочередного отключения питания свечей при работающем бензиновом двигателе или подачи топлива на дизельном двигателе.

Засорение масляных фильтров и маслоприемника – еще одна распространенная причина появления стука в шатунах двигателя. К этому может привести и некачественные горюче-смазочные материалы, улучшить которые можно соответствующими присадками, не нарушающими реологию масла.

Нередко при появлении проблем с системой смазки двигателя, которые привели к стуку шатунов, наблюдается синеватый дым. Это свидетельствует о проблемах не только в кривошипно-шатунном механизме, но и во всей цилиндропоршневой группе. Недостаточное количество масла или его плохое качество приводит к износу трущихся поверхностей колец поршней, цилиндров, коленвала и шатунов с появлением задиров и царапин.

Предотвратить износ и устранить уже имеющиеся дефекты могут специальные триботехнические присадки, которые не изменяют физико-механические и химические свойства масла, но благодаря своему трибосоставу способны защитить новым слоем целые исправные детали и устранить следы износа путем диффузионного восстановления металла.

Как исправить стук?

Все шатуны в двигателе должны одинаково весить для предотвращения разбалансировки и появления новых мест критического износа и стука. При замене деталь необходимо взвесить и при наличии отклонения в большую сторону произвести стачивания металла с прилива на крышке нижней головки до достижения необходимой массы.

• 

  Присадка в моторное масло «Супротек Актив Плюс»

  Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.

Составы «Супротек» – профилактика и решение проблем с шатунами двигателя

Трибосостав «Супротек» по своей сути не является присадкой, поскольку он не меняет свойства моторного масла, а лишь использует его для внесения в зоны трения, где в процессе штатной эксплуатации формирует новый слой.

• Стабилизирует смазывающую пленку благодаря большей маслоудерживающей способности пористого слоя.
• Уменьшает фрикционное воздействие в головках шатуна благодаря большей прочности слоя и более толстого слоя масла.
• Восстанавливает поврежденные участки (задиры, канавки и т.п.) путем диффузионного взаимодействия микрочастиц металла с поврежденными поверхностями деталей двигателя.

Трибосостав «Супротек» можно купить в удобной фасовке (флаконы по 100/200 мл) и использовать его самостоятельно в соответствии с несложной инструкцией. При этом цена триботехнической присадки несоизмеримо ниже ремонта двигателя, КШМ и даже отдельно взятого шатуна.

Неисправности в кривошипно-шатунном механизме двигателя возникают, в основном, из-за износа элементов, достигшего критического уровня. Сам шатун относится к очень долговечным и прочным элементам, поэтому, как правило, из строя выходят другие детали мотора.

Однако есть ряд причин, которые могут привести к деформации шатуна или серьезному износу втулок и вкладышей. Это происходит при нарушении правил эксплуатации автомобиля, использовании горюче-смазочных материалов низкого качества, нарушении сроков и непрофессиональном проведении плановых ТО.

Есть различия в стуке поршневого кольца и отработавшего шатуна. Во втором случае характер стука более глухой, а неисправность возникает из-за повреждения или износа шатунных вкладышей. Нужно помнить, что стук появляется именно в той части кривошипно-шатунного механизма, где неисправность возникла. Стук в верхней части появляется из-за износа поршневой головки. Если стук слышен внизу, то причина в шатунных вкладышах или болтах крышки нижней головки. Для установления, какой из шатунов стучит, на работающем бензиновом двигателе по очереди отключают питание свечей, а на дизеле требуется отключать подачу топлива.

Одной из причин появления стука в шатунах ДВС часто бывает засорение масляных фильтров и маслоприемника. К такому результату приводит использование горюче-смазочных материалов низкого качества. Улучшить качество ГСМ можно с помощью соответствующих присадок, которые не повлияют на вязкость масла.

Признаком неисправности в системе смазки двигателя, из-за которой появляется стук шатуна, служит дым синеватого оттенка. Появление такого дыма говорит о проблемах в КШМ и ЦПГ. Трущиеся поверхности колец поршней изнашиваются из-за недостатка масла или использовании масла низкого качества. Изнашиваются также поверхности цилиндров, коленвала и шатунов, возникают задиры и царапины.

Использование специальных триботехнических присадок позволяет предотвратить износ деталей и даже устранить возникшие дефекты. Благодаря своему составу такие присадки образуют на поверхности деталей защитный слой и устраняют негативное влияние износа путем диффузионного восстановления металла.

Способы устранения стука

Избежать разбалансировки и возникновения критического износа и стука в новых местах позволяет достижение одинаковой массы всех шатунов. При выполнении замены детали взвешивают и выполняют стачивание металла с прилива на крышке нижней головки для достижения нужного результата.

Обратился ком не владелец Кариба 111 с мотором 4AGE. Жаловался на отсутствие тяги. Я посмотрел машину, послушал. Сразу же выявил не работающую муфту VVt. При попытке ее расшевелить услышал стук в моторе, на высоких оборотах. Диагностировал стук шатунных вкладышей. Проблема с муфтой автоматически отошла на второй план, ибо намотанный на вал вкладыш сулит немалыми растратами.
Вскрыв поддон и добравшись до вкладышей я увидел то, что и ожидал. Владельцу несказанно повезло, наверное из за того что муфта не работала- мотор не ехал как надо, сам коленвал не пострадал.
Промерил микрометром вал. Он оказался в нижней границе номинальных значений.

Я рекомендую в таких случаях ставить только оригинальные вкладыши, маскимально размерной группы в стандарте, а это третья группа. Если искать именно с Блэк топа, то найти по наличию ни чего не получится, да и на заказ наврятли. Зная тонкости этих моторов, я нашёл вкладыши нужной группы от Сильвера. Отличие их от Блэка в наличии отверстия для разбрызгивания масла через шатун. У блэка этого отверстия нет. Вот и всё.
Перед тем как становить вкладыши необходимо промерить зазор в узле Шейка-Шатун.
Есть два способа
Сложный- Необходимо зажать новые вкладыши в шатуне, протянуть гайки с необходимым моментом, потом промерить нутромером диаметр. С помощью микрометра измерить диаметр вала. Отнять одно от другого и узнаем зазор. Так я делаю при расточке коленвала под размер 0,25. Зная внутренний диаметр в шатуне, отнимаем необходимый зазор и точим каждую шейку.
Но так как у нас шатуны и коленвал находятся в машине, то нам нужен более простой способ.
Использование пластикового калибра. #ПЛАСТИГАГА
Принцип простой, кусочек этой проволоки ложится на вкладыш, устанавливаем всё на место и протягиваем, не проворачивая сам коленвал.

Потом откручиваем и снимаем шейку. Наша проволока расплющивается. С помощью линейки, которая идёт в комплекте измеряем зазор.

Убедившись что зазоры в пределах нормы собираем всё согласно мануалу. Необходимо нанести моторное масло или сборочный состав на поверхность вкладышей и собрать узел. Нанести каплю моторного масла на резьбу и гайку. Затянуть с моментом 30. Нанести маркером метку и довернуть гайку на 90 градусов.
Отмываем поддон и маслоприемник, очищаем блок от старого герметика, обезжириваем. Наносим герметик на маслотбойную пластину и поддон. Ждём 15-20 минут(в зависимости от рекомендации на каждом герметике) и собираем всё в обратной последовательности.
Так же для дальнейшего удобства я отрезаю часть уха на продольной балке, это позволяет снимать её не выбивая шпильки из подушки.