Неисправности кривошипно-шатунного механизма

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:

  1. Износ коренных и шатунных шеек;
  2. Износ вкладышей (подшипников) коренных и шатунных шеек;
  3. Износ стенки поршня, износ поршневых колец (компрессионных и маслосъёмных);
  4. Износ стенки цилиндра и поршневых пальцев;
  5. Поломка или залегание поршневых колец;
  6. Чрезмерное отложения нагара на днище поршня;
  7. 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.

Тип износа шеек коленвала
Рисунок №1
Виды износов вкладышей коренных и шатунных вкладышей
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.

Износ стенки цилиндра
Рисунок №3 - Износ стенки цилиндра
Нагарообразование и залегание поршневых колец
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:

  1. Использование некачественных смазочных материалов и несвоевременная их замена;
  2. Топлива с низким октановым числом;
  3. Неисправности системы зажигания;
  4. Установку некачественных масляных фильтров;
  5. Чрезмерные нагрузки на двигатель;
  6. 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.

Расплавление поршня в следствии перегрева
Рисунок №5 - Расплавление поршня в следствии перегрева
износ верхней втулки шатуна
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.




Дата публикации: 27.04.2021 06:04