Стук в двигуні Хендай санта фе і причини кавітації в моторі
На СТО розпитали господаря про обставини появи стуку, з'ясували, що не сигналізував чи 2,4-літровий бензиновий двигун машини про низькому тиску масла, перевірили рівень масла і наявність в ньому сторонніх включень і, не знайшовши жодного криміналу, вирішили завести мотор. Пробний запуск не тільки підтвердив слова власника, а й показав, що стукають, швидше за все, шатунні підшипники колінчастого вала, стук в двигуні при запуску на холодну так само проявлявся.
Застукав двигун що робити
Причиною появи стуку в корінних і шатунних підшипниках є збільшення зазору між вкладишами і шийкою клонували понад граничну величину.
Якщо на стук не відреагувати своєчасно, події розвиваються лавиноподібно: через що збільшилася зазору масло швидко випливає з підшипника, масляна прошарок перестає демпфіровать передаються на шийку навантаження, які через ударного характеру ще більше сприяють видавлювання масла з зазору і контакту шийки з вкладишами.
Сухе тертя шийки про вкладиші викликає сильне нагрівання, плавлення матеріалу вкладишів, його наволакивания на шийку, приварювання вкладишів до шийки, задираки поверхні шийки. В кінцевому підсумку вкладиші провертаються, колінвал заклинює.
У гіршому з можливих варіантів розвитку подій «застукали», але вчасно не замінені вкладиші ставали причиною поломок клонували і шатунів.
Причина стуку в двигуні
Однак що могло викликати стукіт в даному випадку? Автомобіль знаходиться в експлуатації лише чотири роки. За цей час він встиг проїхати всього-то 111 тис. Км, так що в збільшенні зазору між вкладишами і шийкою вала понад граничну величину природний знос не запідозриш.
Втім, не будемо мучити читачів. Джерело проблеми був виявлений швидко. Автомобіль заштовхали на підйомник, злили з двигуна масло, зняли масляний піддон і масляний насос, відкрутили гайки з шатунних болтів на шатунах другого і третього циліндрів, з шатунів зняли кришки, після чого стало зрозуміло, що в моторі стукало.
Якщо на вкладишах другого циліндра було видно невеликі і ні на що не впливають ризики, які свідчать лише про наявність в маслі якихось сторонніх включень, то вкладиші третього циліндра демонстрували, звідки ці включення взялися і чому з'явився стукіт.
Примітний характер пошкодження робочої поверхні вкладишів. Це не знос і не задір - це ерозія, а вона спостерігається, лише коли над створенням подібної картини на поверхнях вкладишів попрацювала кавітація.
Явище це з області гідродинаміки. Для виникнення кавітації потрібні певні умови. Зокрема, сприяє кавітації активна їзда з різкою зміною обертів колінчастого вала, коли так само різко змінюється відносна швидкість між поверхнями шийки вала і вкладишів, розділених прошарком олії.
Робота підшипників ковзання заснована на створенні масляного клина. У широкої частини клина при різкій зміні частоти обертання коленвала утворюються бульбашки, які потім затягуються в вузьку частину клина, де тиск у багато разів більше, ніж тиск, з яким масло подається в підшипник.
Воно змушує бульбашки закриватися, що породжує мікроскопічні ударні хвилі, що викликають ерозію, яка руйнує м'який поверхневий матеріал вкладиша аж до його сталевої основи.
Як тільки ерозія з центральної частини, яка працює навпаки отвори в шийці, через яке в підшипник подається масло, досягла країв вкладишів, масло стало вільно витікати з підшипника, тиск в зазорі впало, масляний клин перестав існувати, з'явився стукіт.
Усунення проблеми кавітації в моторі
Однак якщо те, що створювало проблему, було знайдено швидко, то вирішення проблеми зайняло набагато більше часу. І ось чому: ремонтопридатність - найостанніша, на що звертають увагу при конструюванні сучасних моторів. Розглянутий двигун це підтверджує сповна і при цьому не є якимось винятком з правил.
Довелося знімати мотор
Роботи над мотором безпосередньо на автомобілі були припинені, тому що без зняття двигуна дістатися до шатуна четвертого циліндра вкрай проблематично. А дістатися потрібно не тільки для того, щоб перевірити стан його вкладишів, а й щоб визначитися, що робити з коленвалом. Поки з ним зрозуміло лише одне: шатунной шийці третього циліндра, на яку наволокло частинки матеріалу, через ерозію відшарованому від вкладишів, потрібно полірування.
Поки мотор демонтують, є сенс придивитися до його масляного насоса. Він, до речі, теж міг бути винен в стукіт, якби через зношування перестав забезпечувати необхідний тиск і продуктивність. Однак контрольний індикатор сигналізував про аварійний зниженні тиску масла в головній масляній магістралі двигуна, і знову-таки для природного зносу насоса потрібен зовсім інший пробіг. Так що до нашої проблеми насос відношення не має.
А щоб показати, що ж за прорізами рухалося, я взяв інший такий же насос і «розкурочив» його. Те, що було вилучено з корпусу, називається балансирними валами. Під час роботи мотора виникають сили інерції, які, змінюючись за величиною і напрямком, викликають небажану вібрацію.
Боротьба з вібрацією і противаги
Для боротьби з нею застосовуються противаги, сила інерції яких дорівнює за величиною і протилежна врівноважують силам. Такі противаги після розбирання двигуна ми побачимо на щоках клонували, але в даному моторі для придушення вібрацій є ще й балансирні вали.
Вони розміщені в одному блоці з масляним насосом, що спрощує конвеєрне складання двигуна і позбавляє від необхідності забезпечувати балансирні вали окремим приводом. У недоліках - вартість насоса.
Але повернемося до двигуна. З нього вже зняли кришку над клапанним механізмом. Навіщо?
Зняття кришки приводу ГРМ
Якщо цього не зробити, то не знімеш кришку ланцюгового приводу ГРМ. І щоб демонтувати цю кришку, потрібно від'єднувати ще генератор, шківи, ролики ...
Однак який стосунок має кришка приводу ГРМ до вкладишів коленвала? Зараз побачите.
Вона не дозволяє підібратися до деяких деталей з боку приводу ГРМ і кріплення, без демонтажу яких неможливо зняти ще одну корпусні деталь, що робить недоступними кришки корінних підшипників коленвала і шатун четвертого циліндра.
Поки вона на місці, можливий огляд лише шатунних підшипників першого, другого і третього циліндрів, та й то тільки при знятому масляному насосі, який кріпиться до цієї ж деталі.
І лише коли була знята і вона, можна продовжувати роботи з коленвалом. Ось так, кажучи образно, через Владивосток ми нарешті з Мінська дісталися до Москви, але не треба дивуватися - життя повне імпровізацій.
ремонтопридатність
На які тільки хитрощі не йдуть конструктори, щоб збільшити жорсткість блоку циліндрів, особливо коли цей блок алюмінієвий, і одночасно спростити складання мотора на заводському конвеєрі!
Ремонтопридатність ж в умовах СТО - для розробників двигунів справу третьорядною важливості. Силовий агрегат Hyundai в плані ремонтопридатності ще не найгірший варіант, хоча ту перегородку, яка йому знадобилася в нашому випадку, нескладної, зрозуміло, не назвеш.
Але що у нас в першому і четвертому циліндрах? А нічого - ось так в ідеалі і повинні виглядати вкладиші.
І шатунні шийки, за винятком третьої, теж в ідеалі. Однак з'являється законне питання: чому кавитация виникла лише в шатунном підшипнику третього циліндра, але не торкнулася інші?
Причини стуку в двигуні або ще раз про причини кавітації
У нас на цей рахунок немає відповіді, а наука ветувати пояснює особливості появи кавітації флуктуацией тисків в потоці масла через особливості поверхні підшипника, шийки вала і сверлений в ньому, інерційними ефектами в шарах масляної плівки і вібраціями шийки вала в межах зазору підшипника - спробуй зрозуміти, що тут до чого.
Флуктуації залишимо «доцентам з кандидатами». Як відзначили консультували нас фахівці-практики, кавітація - явище рідкісне, але якщо вона виникла, значить, перш за все власнику варто відкоригувати свій стиль водіння в сторону більш спокійного. Чим частіше і різкіше мотору дають «і в хвіст і в гриву», тим швидше виникають умови, коли мікроскопічні ударні хвилі, які супроводжують кавітацію, будуть відчувати вкладиші на міцність.