Любой автовладелец вне зависимости от стажа вождения слышал такое выражение, как «стук пальцев». Несмотря на то, что фраза достаточно распространена, имеет не совсем точное толкование. В современных автомобилях характерный звук издается не поршневыми пальцами, водитель и его пассажиры улавливают звуковое колебание от ударной волны, образовавшейся при взрыве топливно-воздушного состава непосредственно в камере сгорания.
В автомашинах образца «бабушкиного» года выпуска могли стучать именно поршневые пальцы. Низкая износостойкость, прочность металлических деталей, воздействие больших температур и значительных нагрузок посадочного места поршневого пальца способствовали образованию различных зазоров, становившихся причиной характерного звука.
Современное автомобилестроение использует исключительно сталь надлежащего качества, применяет высокоточные методики по обработке каждой детали, поэтому повреждение и появление каких-либо дефектов самих пальцев практически исключается. Но, тем не менее, термин «стучат пальцы» из профессиональноголексикона автовладельцев не исчез.
Причины возникновения
При корректной работе силового агрегатасохраняется последовательность процесса сгорания топлива. Стартует он со свечей зажигания, а затем равноудаленно заполняет всю камеру.
Детонационное горение происходит абсолютно по-другому. Весь объем топливно-воздушной смеси взрывается одномоментно, резко, провоцируя значительное повышение показателя давления и температуры самих цилиндров. При таких условиях в местах наибольшей концентрации несгоревшего топлива образовываются химические активные соединения.
При достижении критических величин возникают цепные химические реакции, способствующие воспламенению взрывного типа. Образовавшаяся волна, двигается достаточно быстро, сильно ударяет стенки камеры и поверхности цилиндров, одновременно организуются новые точки самовозгорания. Итогом становятся многочисленные колебательные явления, провоцирующие вибрации силового агрегата.
Данное явление и есть детонация, которая становится первопричиной того, почему стучат пальцы в двигателе.
Может возникнуть по разным причинам, самыми распространенными являются:
- Состав топлива. Если воздух и топливо находятся в пропорции 9-0, чем нарушают средний показатель, то в случае проникновения в камеру с повышенной температурой и давлением на отдаленных участках формируются различные реакции окислительного вида, являющиеся первоисточником процесса самовоспламенения, то есть детонации.
- Величина угла опережения зажигания. Повышение данного показателя провоцирует сдвиг максимального пика давления, что становится фактором возникновения детонационных процессов.
- Октановое число топливной смеси. Чем ниже этот показатель, тем больше вероятность возникновения детонации. Уменьшение данного критерия приводит к росту химической активности горючего к процессу окисления. Поэтому автовладельцы, использующие 76-й бензин намного чаще отмечают стук поршневых пальцев, чем водители, заливающие в бак 92-й бензин.
- Степень сжатия. Показатель, характеризующий соотношение объема одного цилиндра к общему объему камеры сгорания. Его увеличение приводит к тому, что неизменно начинают возрастать давление и температура, а значит, увеличивается риск возникновения детонации. Поэтому, если установлен силовой агрегат с достаточно большим показателем степени сжатия, то автовладельцу рекомендовано использовать высокоэтилированный бензин.
- Калильное зажигание, вызывающее сгорание самопроизвольного характера топливной смеси в цилиндрах. Возникает из-за наличия горящей сажи либо от высокой температуры в камере. Не менее важно грамотно подбирать тип свечи зажигания. Различают «холодную», «теплую» и «среднюю» свечу, характеризующуюся разным калильным показателем. Это необходимо для того, чтобы не вызвать возгорание приперегреве изолятора центрального электрода свечи.
- Увеличенная нагрузка на мотор. Если водитель будет предпринимать попытки каждый раз стартовать, например, с третьей передачи, то в определенный момент он неизменно услышит, как стучат пальцы его двигателя.
Негативные последствия от детонации
Детонация по своей природе несет разрушающий характер, может привести к поломке различных деталей и узлов, а также стать основополагающей причиной для проведения капитального ремонта двигателя. Поэтому, современные ДВС, функционирующие на высоких оборотах, могут в короткие сроки выйти из строя, именно из-за детонационных процессов.
Среди автовладельцев очень распространенно ошибочное мнение, что рост показателя давления за счет увеличения скоростного режима положительно отражается на повышении мощности мотора. Но ситуация складывается прямо противоположно. Временная продолжительность взрывной волны очень маленькая (0,0001 с).
Такое же время отводится на увеличение давления на поршни. Следственно, они никаким образом за такое мизерное количество времени не смогут повлиять на мощность двигателя. А нанести существенный вред разным узлам и деталям вполне вероятно.
Когда взрывная волна с огромной силой ударяется о стенки цилиндра, она значительно разрушает масляную пленку. Эта пленка защищает детали ЦПГ не только от «сухого» трения, но и от коррозионного воздействия, поэтому ее разрушение неизбежно приведет к частичному механическому износу и повреждению деталей.
К тому же при образовании ударной волны в резкой форме начинает возрастать к стенкам цилиндров тепловая отдача от сгоревшего газа, что вызывает перегрев ДВС. Это, в свою очередь, отразиться на состоянии и эксплуатационных характеристиках прокладок, уплотнителей, свечей зажигания, поршней и т.д.
Способы устранения детонации
Наряду с причинами образования детонационных процессов, существует и ряд приемов для ее предотвращения. Их цель — активно ускорять процесс горения остаточного количества топливной смеси, а также замедлить протекание окислительных химических процессов, образующихся в полости камеры сгорания.
- Увеличение числа оборотов работающего двигателя.
- Организация турбулизации потоков топливно-воздушной смеси в камере сгорания.
- Сокращение пути фронта пламени.
В последнее время интенсивно разрабатываются приемы с использованием электроники против того, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне. С этой целью создаются микропроцессоры для управления силовым агрегатом.
Создаваемые интеллектуальные датчики позволяют не только отслеживать все процессы, образующиеся и развивающиеся внутри цилиндров, но и корректировать их за счет изменения состава топливной смеси, а также путем изменения угла опережения зажигания.
Любой посторонний шум в двигателе автомобиля должен вызывать настороженность у водителя. Даже если неисправность никак не сказывается на ходовых характеристиках автомобиля, само ее появление должно заставить владельца машины задуматься о диагностике.
Одной из проблем, которую часто игнорируют водители, является стук пальцев в двигателе. Появляется он при наборе машиной скорости, и если не обращать на это внимание, со временем могут возникнуть серьезные проблемы в работе мотора. При этом чаще всего определить причину, почему стучат пальцы двигателя при разгоне, а также исправить ситуацию, водитель может без обращения в сервисный центр.
Что означает стук пальцев при разгоне автомобиля
Само определение «стук пальцев» не совсем верно описывает ситуацию, которая происходит в двигателе при возникновении рассматриваемой проблемы. Никакие «пальцы» в моторе не стучат, а сам звук появляется от удара взрывной волны о стенки цилиндров.
При нормально работе мотора топливовоздушная смесь попадает в камеру сгорания, и ее взрыв происходит равномерно, начинаясь от свечи зажигания. В такой ситуации скорость, с которой взрывная волна распространяется, находится на уровне около 20-30 м/с. Если же в двигателе имеются проблемы с детонацией, то есть в него поступает излишне обогащенная смесь, то она детонирует сразу после попадания в камеру сгорания. Взрывная волна начинает хаотично распространяться и сталкиваться со стенками цилиндра на огромной скорости, вплоть до 800-900 м/с.
Чем опасен стук пальцев в двигателе
Хаотично движущиеся в цилиндре элементы сгорания топлива повышают температуру стенок цилиндров. Если двигатель будет работать в таком режиме, то на все его элементы лягут дополнительные нагрузки. Когда водитель не обращает на проблему внимания, она приводит к следующим неисправностям:
- Искривление блока цилиндров;
- Повреждения клапана или шатунов;
- Деформация поршня.
Чем дольше разносится стук пальцев в процессе работы двигателя, тем быстрее возникнет необходимость капитального ремонта мотора.
Почему стучат пальцы двигателя при разгоне
Разгон автомобиля – это стрессовая ситуация для двигателя, особенно если речь идет о резком наборе скорости. Выжимая педаль в пол для резкого набора оборотов, например, с 1000 до 5000, водитель может услышать, что стучат пальцы в двигателе, и это нормально. Для быстрого набора оборотов, в двигатель подается больше топлива с прежним количеством воздуха, что может приводить к детонации.
Однако ситуация, когда при спокойном старте автомобиля и разгоне водитель слышит, что стучат пальцы, не считается нормальной. В таких случаях нужно как можно скорее выявить причину проблемы и устранить ее, чтобы избежать серьезных поломок двигателя.
Можно назвать следующие причины, почему стучат пальцы при нормальной работе двигателя:
Отказ датчика расхода воздуха. Если неправильно работает датчик расхода воздуха, электронный блок управления будет получать ошибочную информацию и отдавать неправильный сигнал;
Стоит отметить, что стук пальцев двигателя – это не всегда приобретенная в процессе эксплуатации проблема. Бывают ситуации, когда автомобиль поставляется с завода с неправильно подключенными датчиками, что приводит к такой проблеме. Данная ситуация особенно опасна, поскольку новый двигатель может получить серьезные повреждения. Если вы услышали стук пальцев в двигателе, незамедлительно устраните проблему.
Автор: Alex 23 сентября 2016 Категория: Диагностика неисправностей автомобиля
Многих автомобилистов тревожит вопрос, почему стучат пальцы в двигателе при разгоне машины? Стоит сказать, что постановка этого вопроса изначально неверна.
Хотя само словосочетание «стучат пальцы» и является очень распространенным, и все же оно неправильное. Стучать поршневые пальцы не умеют, а на самом деле мы слышим звук ударной волны взорвавшегося топлива.
Сгорание топлива в исправном двигателе происходит последовательно. Начавшись около свечи зажигания, пламя постепенно занимает собой всю камеру сгорания.
Однако существует и другой тип горения, называемый детонационным. Во время этого явления, вся топливно-воздушная смесь в камере сгорания резко взрывается, при этом давление и температура в цилиндре двигателя в разы увеличивается. Такой взрыв называется детонацией. А стук от этого взрыва – это и есть ответ на вопрос, почему стучат пальцы в двигателе.
Существует также понятие вибрации двигателя, которое часто путают с детонацией. Если детонация связана с горением топлива, то вибрация – это процесс колебаний силового агрегата, вызванный неисправностью его установки.
Причины детонации двигателя
Октановое число топлива – это показатель, характеризующий коэффициент сопротивления топлива возгоранию при сжатии (иными словами, детонационная стойкость топлива). Соответственно, двигателю с высокой степенью сжатия должен отвечать бензин с высоким октановым числом. Все современные двигатели имеют высокую степень сжатия, и, если использовать в них низкооктановое топливо, вероятность детонации очень высока. Пусть высокооктановый бензин и стоит дороже низкооктанового, но экономить на нем не стоит.
Калильное зажигание – это самопроизвольное сгорание топлива в цилиндрах двигателя. Причинами такого явления может быть горящая сажа или высокая температура камеры сгорания. Также очень важно подбирать свечу зажигания с подходящим калильным числом (различают «холодные», «средние» и «теплые» свечи), чтобы перегретый изолятор центрального электрода свечи не вызвал возгорание.
Обеднение топливной смеси, увеличение в смеси количества воздуха по сравнению с бензином также может стать причиной детонации. Обедненная смесь при попадании в цилиндры двигателя вызовет детонацию с гораздо большей вероятностью, чем нормальная.
Детонация также может возникнуть от высокой нагрузки на двигатель. Почему "стучат пальцы" в двигателе при разгоне автомобиля – именно из-за перегруженности мотора. Если вообще попытаться, к примеру, стартовать сразу на третьей передаче, то с большой вероятностью можно будет услышать даже не глухой стук, а громкий лязг.
Чем опасна детонация
Детонация может повлечь за собой непоправимые последствия для машины: прогары, прожоги и повреждения клапанов, поломка поршневых колец – это неполный список возможных повреждений. Корпусные детали двигателя также могут потрескаться. Современные двигатели, работающие на высоких оборотах, могут из-за детонации за считанные секунды выйти из строя.
Методы борьбы с детонацией
В двигателе существует специальная система гашения детонации, включающая в себя особую часть программы управления двигателем, датчики и исполнительный блок. Датчик устроен таким образом, чтобы реагировать на детонацию. При ее возникновении на пьезокристаллической пластине датчика возникнет напряжение, зависящее от амплитуды и частоты колебаний звуковой волны взрыва. Блок управления принимает сигнал с датчика и, при обнаружении детонации, оптимизирует работу системы зажигания до ее прекращения. Однако эта система не всесильна. Если топливом является бензин с низкооктановым числом, она помочь не сможет.
Двигатель работает с детонацией: что делать?
Первое, что нужно сделать при характерных звуках из-под капота — попытаться уменьшить нагрузку на двигатель машины. Не стоит резко разгоняться и требовать от мотора его максимум — это его только износит и сократит ему срок службы.
Если вы используете топливо с низким октановым числом, то следует перейти на высокооктановые альтернативы. Нет смысла покупать дорогой бензин, обычный 95-й вполне подойдет. Проверьте на всякий случай высоковольтные провода и свечи зажигания: именно из-за них часто случается детонация.
Если ничего из вышеперечисленного не помогло, за помощью следует обратиться в автомобильный сервис.
