Разборка ABW.BY. Почему шатун разнес мотор в пух и прах
«При разгоне безо всяких предварительных стуков при переключении на 5-ю передачу (скорость 85-90 км/ч) услышал бах — и через долю секунды мотор заклинил» — этими словами начиналось первое же сообщение в обсуждении на форуме ABW.BY статьи «Молодо — зелено, или Почему оборвался шатун», в которой рассматривался реальный случай обрыва шатуна, а также рассказывалось, какими были последствия произошедшего и что к ним привело.
Затем читатель пояснил, что, когда двигатель заклинивал, его спасло то, что нога была на педали сцепления. В момент резкого торможения автомобиля Ford Mondeo 1.8 TD заклинившим мотором водитель выжал педаль сцепления, а также выключил передачу, хотя и сам не понял, как успел это сделать.
Далее в сообщении было сказано: «А всего-то лопнул болт на шатуне 1-го цилиндра, с другой стороны его оборвало по двутавру…
Шатун вывесился вниз и попал под движущийся коленвал, который этим уже V-образным шатуном проломал блок, оторвав кусок блока с 1-м и 2-м цилиндрами, кронштейном ТНВД и самим ТНВД…
Порвало ремень ТНВД… Мотор оторвался от кронштейнов и почти прокрутился под капотом. Половина оставшегося блока пошла мелкой сеткой трещин и развалилась при разборке останков на кусочки. «Голова» почти целая, пригнуло слегка пару клапанов. Зрелище не для слабонервных, фото есть покруче, чем в статье. Если редакции интересно, можете взять фото и сделать статью-хоррор».
Нам, разумеется, стало интересно, а поскольку вы видите фотографии, объяснять, что мы получили их от читателя, разместившего процитированное выше сообщение, не требуется. Однако на хоррорах мы не специализируемся — это не наш профиль. По-человечески посочувствовать по поводу произошедшего — другое дело, а уж попробовать разобраться, почему приключилась такая катавасия, и предупредить других автовладельцев, что не нужно делать, чтобы и они когда-нибудь не столкнулись с чем-то подобным, и вовсе наша, можно сказать, прямая обязанность.
Итак, шатун. Вместе с поршнями и коленчатым валом шатуны составляют кривошипно-шатунный механизм, благодаря которому энергия, выделившаяся при сгорании топлива, преобразуется в механическую работу. Шатуну отводится роль звена, шарнирно связывающего поршень и коленчатый вал друг с другом.
Конструкция шатуна так же незамысловата, как и его функциональное назначение. Отверстие в верхней головке шатуна является посадочным для поршневого пальца, служащего осью для соединения шатуна с поршнем. В одних шатунах поршневой палец свободно вращается в верхней головке, в других он зафиксирован. В первом случае палец называют плавающим. В конструкциях с плавающим пальцем для уменьшения трения и износа в сочленении «палец — шатун» в верхней головке шатуна предусматривается подшипник скольжения. Для этого в головку запрессовывают тонкостенную втулку. В случае зафиксированного пальца необходимости во втулке нет.
Нижней головкой, иногда именуемой кривошипной, шатун соединяется с шейкой коленвала. Нижняя головка разъемная. Крышка крепится к верхней части шатуна двумя болтами. Снова имеются варианты — крепление осуществляется при помощи болтов с гайками, либо гайки отсутствуют, а болты по резьбе вкручиваются в верхнюю часть шатуна.
Поверхности нижней головки являются постелями для шатунных вкладышей, образующих подшипник скольжения. Осталось упомянуть, что та часть шатуна, которая находится между головками и имеет двутавровое сечение, называется стержнем.
Покончив на этом знакомство с устройством шатуна, перейдем к выяснению причин его поломок.
Шатун никогда просто так разорваться не может — это не та деталь, чтобы поломаться ни с того ни с сего. Да, его проектируют, стараясь максимально облегчить, дабы уменьшить силы инерции, возникающие при движении шатуна. Однако на первом плане все-таки прочность, ибо что может натворить шатун в случае обрыва, после просмотра полученных нами фотографий объяснять не нужно.
Почему же тогда изредка шатун все же ломается? Без причины, как известно, и рак на горе не свистит. Причиной обрыва шатуна в статье «Молодо — зелено, или Почему оборвался шатун» было разгильдяйское поведение владельца автомобиля, не удосужившегося в течение двух месяцев после покупки хотя бы раз-другой проверить, есть ли в двигателе масло. Из-за недостаточной смазки шатунные вкладыши прихватило к шейке коленвала, они провернулись, появился стук, а беспечное продолжение эксплуатации мотора в таком состоянии закончилось обрывом шатуна по стержню.
В условиях масляного голодания может оказаться и подшипник скольжения в верхней головке шатуна в конструкциях с плавающим пальцем, а также сопряжение поршневого пальца с бобышками поршня. В этом случае втулка способна провернуться, а палец — заклинить как в верхней головке шатуна, так и в бобышках поршня. Не всегда подобная оказия заканчивалась «рукой дружбы», показанной шатуном, но бывало и такое.
Еще одна угроза для двигателя со стороны шатуна появляется при заклинивании поршня в цилиндре, например, из-за перегрева. Не будем сбрасывать со счета также возможность заводского брака при изготовлении шатуна. Пусть вероятность брака статистически весьма невелика, но она существует. Однако к произошедшему в двигателе Mondeo указанные причины поломок шатуна отношения не имеют.
Тогда что же? В сообщении владельца Mondeo было сказано, что «всего-то лопнул болт на шатуне». Это подсказало, в какую сторону надо копать. Во время телефонного разговора выяснилась новая подробность — незадолго до случившегося двигатель ремонтировали, шатуны при этом разбирали.
У повторной сборки шатунов после ремонта несколько подводных камней. Первый — важно не перепутать крышки шатунов. Несмотря на внешнюю схожесть, они невзаимозаменяемые, каждая крышка подходит только к тому шатуну, с которым идет в сборе. А если крышки не перепутаны, не менее важно при установке случайно не повернуть их на 180 градусов. К чему приводит путаница, мы рассказывали в статье «Урок не пошел впрок, или Почему может заклинить двигатель». Правда, там при ремонте перепутали крышки коренных подшипников коленвала, но рассказанное справедливо и для шатунных подшипников.
Второй подводный камень — момент затяжки болтов. Его величина строго регламентирована. Если момент затяжки окажется меньше нормы, возможно самопроизвольное отворачивание гаек либо болтов, если гайки не предусмотрены. Ослабление крепежа ведет к обрыву шатунного болта или разрушению нижней головки шатуна с противоположной стороны от болта, потерявшего затяжку. В этом случае на крышке шатуна под гайкой или головкой болта, потерявшего затяжку, можно увидеть наклепанную поверхность, а поломке нередко предшествует стук. По словам владельца Mondeo, предварительных стуков не было, значит, опять не то.
Похоже, болты были затянуты на совесть. Увы, излишнее усердие при их затяжке тоже чревато. При превышении момента затяжки сверх нормы болты способны вытягиваться, а это и есть предпосылка для последующего их обрыва — на этот раз без каких-либо предварительных стуков. И не всегда вытягивание болтов так же хорошо видно, как на приведенном фото. Неспроста во многих инструкциях по ремонту число повторных применений старых болтов ограничивается, а перед затяжкой рекомендуется проверить длину болтов. Если она превосходит максимально допустимое значение, которое указано в инструкции, болты необходимо заменить новыми.
И вновь уточняющая подробность от владельца Mondeo: при ремонте болты оставили старые. По всей видимости, это и было причиной того, что один из них впоследствии лопнул, ведь, как гласит народная мудрость, рвется там, где тонко.
Наш вердикт
Редко, но метко — именно так можно в двух словах охарактеризовать частоту, с которой случаются поломки шатунов, и тяжесть их последствий для двигателя. Но все в наших руках — и без того небольшое количество поломок можно сократить, так как многие из них вызваны «рукотворными» причинами.
Источник
Двигатель пробило в дороге — распространенные причины
Серьезные проблемы, как правило, настигают автомобилистов внезапно. Едет себе транспортное средство спокойно по дороге, как вдруг, в области капота слышится хлопок, после чего двигатель замирает. Напуганный водитель выбегает из машины, открывает капот и приступает к осмотру. Выясняется, что поршень пробил блок цилиндров. Не стоит полагать, что такая проблема — большая редкость на дороге. На самом деле мотор может развалиться почти у каждого водителя. Рассмотрим самые основные причины.
Если поршень или шатун пробил стенку блока цилиндров, не стоит надеяться на косметический ремонт силового агрегата. Здесь будет только 2 выхода — либо капитальный ремонт, либо покупка нового двигателя. Дырка в моторе может появиться по разным причинам, однако, это происходит сразу после заклинивания. Как правило, к этому приводят проблемы механического характера. Если автовладелец не следит за уровнем масла в системе, может произойти масляное голодание. Кроме того, нельзя исключать возможность повреждения поршневых колец. Рассмотрим самые распространенные причины, из-за которых может пробить мотор.
Перегрев — самая распространенная причина поломки. Если силовой агрегат во время работы сильно перегревается, детали шатунно-поршневой группы начинают деформироваться. Именно это и приводит к заклиниванию, а после — к пробою стенки блока цилиндров.
Ремонт . Не секрет, что большинство автомобилистов в России предпочитает проводить ремонт транспортных средств своими руками. Это может привести к некачественному результату. Но нет никакой гарантии, что специалист в сервисе умеет правильно затягивать крепления и проводить прочие манипуляции во время ремонта. Поэтому с некачественно выполненными работами порой можно столкнуться даже в крупном техцентре. Если сотрудник не соблюдает правила затяжки или не меняет болты на новые, это приведет к тому, что шатунные крепления начнут откручиваться.
Гидроудар . Как уже говорилось ранее, пробив мотора может происходить из-за масляного голодания. Если автомобилист не следит за уровнем технических жидкостей, такое явление далеко не редкость. Смазка в системе просто теряет свои свойства. Ситуацию усугубляет и то, что в нее попадает антифриз, вода и прочие посторонние жидкости. Кстати, это одна из причин, почему не стоит обращать внимание на автомобили-утопленники.
Ремень ГРМ . При обрыве ремня может произойти соударение клапанов и поршней. В результате клапаны просто загибаются, а их обломки и торчащие куски становятся причиной заклинивания мотора.
Комплекс . Как правило, подобная проблема возникает у тех автомобилей, которые успели намотать большой пробег . Но ведь есть еще такие владельцы, которые даже после 350 000 км пробега исправно следят за состоянием всех агрегатов. Если же не соблюдать элементарные правила, можно столкнуться с пробоем мотора. Например, важно своевременно доливать масло, прочищать радиатор. Кроме того, не стоит экономить на топливе. В противном случае двигатель, который не получает должного обслуживания, при сильной нагрузке может испытывать перегрев и масляное голодание одновременно. В результате детали внутри не выдерживают этого и мотор заклинивает.
Итог . Заклинивание мотора в дороге — распространенная проблема. Она возникает по самым разным причинам. Как правило, это связано с плохим обслуживанием двигателя.
Источник
Разборка ABW.BY. Молодо — зелено, или Почему оборвался шатун
Как уверяют бывалые автомеханики, любой стук рано или поздно вылезет наружу. Однако народная мудрость гласит, что в каждом правиле есть исключения. Когда на СТО своим ходом приехал автомобиль, в котором, по словам владельца, «затроил» двигатель, никто не предполагал, какая нетривиальная причина вызвала эту банальную, в общем-то, проблему.
Но перед тем как убедиться в правоте народной мудрости, есть смысл напомнить о существовании в двигателе деталей под названием «шатуны».
Их столько же, сколько в двигателе цилиндров, а в совокупности с поршнями и коленчатым валом шатуны составляют кривошипно-шатунный механизм, благодаря которому обеспечивается преобразование тепловой энергии, выделившейся при сгорании в цилиндре топлива, в механическую работу.
Шатун должен быть прочным, ведь последствия его поломки иначе чем катастрофическими и не назовешь. «Рука дружбы», показанная оборвавшимся и пробившим блок цилиндров шатуном, — одна из самых неприятных поломок, с которыми можно столкнуться при эксплуатации автомобиля. Ремонт потребует замены блока цилиндров, что в иных случаях по цене сопоставимо с заменой мотора.
Тем не менее иногда шатуны ломаются. Нередко поломке предшествует стук, а заканчивается дело показом «руки дружбы», что и стоит у истоков поговорки о стуках, которые вылезают наружу.
Стучал ли двигатель в рассматриваемом случае — об этом на СТО никто и не подумал расспросить владельца. Поскольку машина пришла своим ходом, для этого не было никаких оснований. У хозяина узнали, какие меры предпринимались для реанимации «затроившего» мотора, а когда выяснилось, что ничего не делалось вовсе, принялись решать проблему типичными для этого способами — вычислили цилиндр, который не работал, поменяли свечу зажигания, затем высоковольтный провод… Постепенно ремонтники перепробовали все, что можно, но двигатель как «троил», так и продолжал «троить».
Исчерпав варианты безразборного решения вопроса, пришли к выводу, что надо поднимать головку блока и смотреть, что делается в неработающем цилиндре. Вот тут ремонтников и поджидал сюрприз, о котором никто не догадывался.
Днище поршня в неработающем втором цилиндре мотора занимало какое-то неестественное в сравнении с днищами других поршней положение, а когда поршень тронули рукой, он и вовсе поехал вниз, пока во что-то не уперся!
Тайное стало явным — между поршнем и кривошипом коленчатого вала отсутствовала жесткая связь, которая обеспечивается шатуном, стало быть, шатун был оборван. Разборку продолжили, после чего получили уже ожидаемый результат.
Но что могло привести к обрыву? Об этом говорило состояние шатунной шейки коленчатого вала — она выглядела как оплавленная, что указывало на проворачивание вкладышей.
На остальных шейках наблюдались задиры, которые предшествуют проворачиванию и выплавлению вкладышей.
Соответствующий вид имели и рабочие поверхности вкладышей. Это означало только одно — шатунные подшипники неправильно смазывались, им определенно не хватало масла.
Причин масляного голодания в подшипниковом узле может быть несколько. Например, из-за износа стали слишком большими зазоры между вкладышами и шейками коленчатого вала. В результате масло, не встречая сопротивления, начинает свободно вытекать из подшипника. Между тем масло в коренные и шатунные подшипники коленвала подается под давлением. Это необходимо для создания так называемого масляного клина, на поддержании которого основывается работа подшипников скольжения. При отсутствии давления либо его чересчур низкой величине масляный клин не создается, шейки коленвала и вкладыши начинают контактировать, что при работе двигателя ведет к прихватыванию их друг к другу, задирам, заклиниванию, выплавлению и проворачиванию вкладышей, стуку.
Давление в точках смазывания может стать также слишком низким при проблемах с масляным насосом или загрязнении масляного фильтра. Теоретически повлиять на величину давления способен перепускной клапан масляного фильтра. Однако в рассматриваемом случае все оказалось проще.
.jpg)
Ситуацию после дополнительных расспросов прояснил сам владелец. Выяснилось, что молодой человек купил автомобиль лишь два месяца назад. Это его первая машина, поэтому начало водительской карьеры владелец ознаменовал оттачиванием водительского мастерства и увлекательными близкими и дальними поездками в одиночку и веселыми компаниями. В одном из таких вояжей мотор застучал. Кто-то из приятелей посоветовал проверить, есть ли в двигателе масло. Оказалось, что щуп масломера сухой. Какой из этого напрашивается вывод? Раз в моторе масла нет, значит, его надо залить — не так ли?
Это было сделано, однако стук, став тише, совсем не пропал, что, впрочем, не смутило молодого водителя — он продолжал ездить, пока вскоре двигатель не «затроил». Только после этого владелец решил посетить СТО, чтобы разобраться с возникшей проблемой.
Наш вердикт
На ошибках учатся: умные — на чужих, остальные — на собственных. Но надо в очередной раз признать справедливость еще одной народной мудрости, в которой объясняется, кому везет больше всего. Согласитесь, что шатун оборвался в очень удачном месте! Оборвался бы чуть выше — изувечил бы блок. А так холодный душ после эйфории первых месяцев владения автомобилем обернулся минимально возможной из бед, которые способен натворить оборвавшийся шатун.
Источник