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:
- Износ коренных и шатунных шеек;
- Износ вкладышей (подшипников) коренных и шатунных шеек;
- Износ стенки поршня, износ поршневых колец (компрессионных и маслосъёмных);
- Износ стенки цилиндра и поршневых пальцев;
- Поломка или залегание поршневых колец;
- Чрезмерное отложения нагара на днище поршня;
- 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:
- Использование некачественных смазочных материалов и несвоевременная их замена;
- Топлива с низким октановым числом;
- Неисправности системы зажигания;
- Установку некачественных масляных фильтров;
- Чрезмерные нагрузки на двигатель;
- 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.
Автор статьи: Vdovinea
Статьи по теме:
1. Технология сборки головок цилиндров;
2. Сборка механизма ГРМ, механизм ГРМ;
3. Конструкция коленчатых валов, основные требования к их изготовлению, заготовки;
4. Обработка коленчатых валов;
5. Ремонт дизельного двигателя ЯМЗ.