Методика определения неисправностей коленчатого вала скутера, мотоцикла
Коленчатому валу современного двигателя в процессе своей работы, достается по полной программе: высокие обороты, рывки и удары в трансмиссии, высокая температура, знакопеременная нагрузка воспринимаемая от поршня, а также различного рода вибрации, напрямую передаются коленчатому валу. Из-за множества различных по своей природе нагрузок, воспринимаемыми коленчатым валом, в его деталях со временем появляются разного рода неисправности.
Все неисправности коленчатого вала можно разделить на две основные группы:
Последовательность действий для выявления неисправностей можно разделить на несколько этапов.
Проверку коленчатого вала следует начинать с определения величины износа подшипника нижней, верхней головки шатуна. Для этого: отмываем от масла подшипник нижней головки шатуна, затем берем коленчатый вал в руку и второй свободной рукой раскачиваем шатун в радиальном направлении (в верх-низ). При наличии люфта (вы его сразу почувствуете), коленчатый вал подлежит замене или ремонту(перепрессовке).
В литературе (старой), да и в народе существует мнение, что небольшой люфт в подшипнике нижней головки шатуна ка бы допускается. На самом деле, наличие любого люфта в подшипнике нижней головки шатуна, приводит к тому, что шатун начинает работать с ударом из-за чего многократно увеличивается нагрузка как на подшипник нижней головки шатуна так и на сам шатун. Все это в совокупности, снижает общую надежность двигателя.
Также следует отметить, что проверку люфта нижней, верхней головки шатуна, следует проводить только с хорошо отмытым от грязи и остатков моторного масла подшипником, масляная пленка образующиеся на роликах подшипника имеет определенную толщину которая может «съесть» часть люфта из-за чего картина состояния подшипника может слегка исказится.
Отмываем от грязи и остатков масла верхнею головку шатуна, берем новый поршневой палец, вставляем его в верхнею головку и пытаемся покачать его в право — лево. Если ощущается едва заметный люфт, то ничего страшного в этом нет, при работе двигателя масло попадет на детали и люфт пропадет. А вот если вы почувствовали большой люфт, то тут уже ничего не поделаешь, придется менять коленчатый вал, так как с таким люфтом ваш двигатель долго не протянет…
Берем измерительный щуп и замеряем расстояние между щекой коленчатого вала и шатуном (осевой люфт шатуна), он должен быть в пределах 0.15-0.3 мм. Осевой люфт шатуна можно увеличивать или уменьшать до заданных пределов, путем поджатия разжатия щек шатуна.
В силу своих конструктивных особенностей, коленчатый вал двигателя из-за различного рода нагрузок или повреждений, может ощутимо изменить свою правильную геометрию. При малейших расхождениях осей цапф коленчатого вала, двигатель заметно теряет в мощности, ухудшается динамика, ведь для того, чтобы прокручивать кривой коленчатый вал двигателю придется жертвовать своими «лошадками». Поэтому, основным этапом диагностики общего состояния коленчатого вала, будет проверка наличия биений на цапфах.
Ложем коленчатый вал на призмы, устанавливаем индикатор на стойку и проверяем биение цапф, оно должно быть не больше 0.03 мм. Но лучше всего, если биение будет не больше 0.01 мм, хотя такого показателя добиться нелегко, а зачастую просто невозможно. Работа по устранению биений коленчатого вала, подробно изложена в статье: Ремонт (перепрессовка) коленчатого вала мотоцикла Иж-Планета
Посадочные места под коренные подшипники имеют строго заданный размер, обеспечивающий необходимый натяг в сопряжении подшипник-цапфа. При уменьшении посадочных размеров, коренные подшипники не смогут хорошо держатся на своих местах, что приводит осевому люфту коленчатого вала в картере двигателя, а это недопустимо! Коленчатый вал должен стоять в картере намертво и строго посередине.
Берем микрометр и промеряем посадочные места под коренные подшипники обеих цапф. Коленчатый вал, для наглядности был взят с изношенными посадочными местами. На этом валу коренные подшипники налазили на свои места от руки-это привело к тому, что коленчатый вал болтался в кривошипной камере как «карандаш в стакане», стучал, цеплял щеками за стенки картера, в общем хорошего мало.
Микрометр показывает строго 20.00, для обеспечения нормального натяга, на нужно чтобы диаметр был 20.04, то есть 4 сотки (0.04 мм). Такому коленчатому валу уже ничем не поможешь, поэтому он улетает на помойку.
На цапфе видно затемнение, вызванное локальным нагревом-это проворачивалась внутренняя обойма коренного подшипника на посадочном месте.
Скутеры Обслуживание и ремонт
Определение неисправности по шуму в двигателе скутера
Двигатель внутреннего сгорания работает с определенным шумом из-за особенностей конструктива. Вообще, шум, в той или иной степени характерен практически для любого работающего механизма. Однако усиление шума со временем или изменение его характера всегда говорит об изменениях геометрии деталей, а проще говоря, об износе.
Износ деталей двигателя скутера неизбежен в процессе эксплуатации. От качества этих самих деталей, интенсивности эксплуатации, применения качественных смазочных и горючих материалов, зависит, насколько быстро наступит момент неизбежной замены детали двигателя.
Прислушивайтесь к работе двигателя
Владелец скутера всегда должен прислушиваться к работе двигателя скутера. Прислушивайтесь к шуму на холостом ходу, при наборе скорости и на максимальной скорости. После эксплуатации скутера в течение определенного периода, обычная работа двигателя запоминается водителю, а значит и любое изменение шума работы двигателя в будущем должны насторожить. Остается лишь изучить их более подробно, чем мы сейчас и займемся.
Как определить источник шума
Для определения источника постороннего шума существует специальный прибор – фонендоскоп. Однако опытный мастер всегда определит поломку и без дополнительного оборудования, ведь в этом нет ничего сложного, все приходит с опытом. Иногда в месте поломки можно ощущать дополнительную вибрацию или повышенный нагрев.
На практике, наиболее точно источник постороннего шума в двигателе скутера удается определить при возможности изменять тон шума по мере повышения или понижения оборотов двигателя. Для этого резко поворачивают ручку газа и прислушиваются к работе двигателя. В таком случае очень ярко себя показывают дефектные коренные подшипники, цилиндр, поршень, кольца, шатун и др.
Иногда требуется проехать на скутере по дороге, чтобы определить иные шумы. Таким образом, определяют локализацию, а затем, наверняка и деталь, которая издает посторонний шум. Теперь остается сделать «вскрытие», чтобы подтвердить диагноз и принять решение по дальнейшему ряду действий для восстановления или замены поврежденной детали.
Характер постороннего шума, причина его возникновения и место локализации
Начинающему скутеристу сложно сразу определить место локализации и причину появления того или иного шума. В этом случае, необходимо обратиться в ремонтную мастерскую.
Вы также можете ознакомиться с другими статьями на тему:
Скутеры Обслуживание и ремонт
Почему начинает звенеть двигатель скутера
Чаще всего проблема звона двигателя затрагивает двухтактные скутеры в силу особенностей конструктива и диапазона рабочих температур. Почему это случается, так ли опасен звон и что, собственно, там звенит? Давайте разберемся.
Что там звенит?
Обычно звенит юбка поршня либо поршневой палец.
Почему звенит юбка поршня?
Звон обычно появляется после перегрева двигателя, например, после теплового прихвата, либо отсутствии адекватной фильтрации впуска. Как известно, фильтрующий элемент должен плотно прилегать к стенкам фильтрбокса, иметь соответствующий номинал и обязательно должен быть пропитан. К слову, обычный поролон туда не годится. При отсутствии фильтрации впуска, в двигатель попадают микрочастицы пыли и работают как абразив, что приводит к преждевременному износу ЦПГ. В частности, использование фильтра нулевого сопротивления также приводит к преждевременному износу ЦПГ.
Звон юбки поршня – как определить?
Для начала изучим характер шумов во время работы двигателя скутеров в целом. Для этого ознакомимся с материалом:
Под каждой статьей в комментариях рассматривалось множество проблем, возможно, вам это будет интересно.
Теперь переходим конкретно к звону юбки поршня. Какой он?
Звон поршневого пальца. Как определить?
Что делать, если вы услышали звон в двигателе скутера?
В обоих случаях потребуется замена поршня, колец и поршневого пальца. Не помешает заменить сразу игольчатый подшипник (сепаратор). Все эти детали стоят сущие копейки и продаются обычно одним комплектом (сепаратор берем отдельно). Дальнейшая эксплуатация возможна, но она неизбежно приведет к более серьезным последствиям.
Меняем поршень и проблема решена.
Вы также можете ознакомиться с другими статьями на тему:
МОЙ МОТОЦИКЛ
Двигатель внутреннего сгорания работает с определенным шумом из-за особенностей конструктива. Вообще, шум, в той или иной степени характерен практически для любого работающего механизма. Однако усиление шума со временем или изменение его характера всегда говорит об изменениях геометрии деталей, а проще говоря, об износе. Износ деталей двигателя скутера неизбежен в процессе эксплуатации. От качества этих самих деталей, интенсивности эксплуатации, применения качественных смазочных и горючих материалов, зависит, насколько быстро наступит момент неизбежной замены детали двигателя.
Прислушивайтесь к работе двигателя
Владелец скутера всегда должен прислушиваться к работе двигателя скутера. Прислушивайтесь к шуму на холостом ходу, при наборе скорости и на максимальной скорости. После эксплуатации скутера в течение определенного периода, обычная работа двигателя запоминается водителю, а значит и любое изменение шума работы двигателя в будущем должны насторожить. Остается лишь изучить их более подробно, чем мы сейчас и займемся.
Как определить источник шума
Для определения источника постороннего шума существует специальный прибор – фонендоскоп (типа такого как на фото))). Однако опытный мастер всегда определит поломку и без дополнительного оборудования, ведь в этом нет ничего сложного, все приходит с опытом. Иногда в месте поломки можно ощущать дополнительную вибрацию или повышенный нагрев. На практике, наиболее точно источник постороннего шума в двигателе скутера удается определить при возможности изменять тон шума по мере повышения или понижения оборотов двигателя. Для этого резко поворачивают ручку газа и прислушиваются к работе двигателя. В таком случае очень ярко себя показывают дефектные коренные подшипники, цилиндр, поршень, кольца, шатун и др. Иногда требуется проехать на скутере по дороге, чтобы определить иные шумы. Таким образом, определяют локализацию, а затем, наверняка и деталь, которая издает посторонний шум. Теперь остается сделать «вскрытие», чтобы подтвердить диагноз и принять решение по дальнейшему ряду действий для восстановления или замены поврежденной детали.
Характер постороннего шума в моторе скутера, причина его возникновения и место локализации:
Воспламенение рабочей топливной смеси во время такта сжатия из-за перегрева двигателя, нагар на поршне, нагар на головке цилиндра и ряд других условий способствуют появления калильного зажигания.
Характер стука двигателя при калильном зажигании схож со стуком при большом опережении зажигания, вследствие опережения вспышкой смеси искры в свече. При этом процесс калильного зажигания сопровождается выраженной детонацией топлива. Чтобы подтвердить именно стук при калильном зажигании, следует выключить зажигание и прислушаться к шуму – должны продолжаться вспышки. Остановка двигателя производится путем резкого поворота до упора ручки газа при выключенном зажигании. Устранение калильного зажигания производится идентично устранению причин перегрева двигателя.
Сгорание топлива с детонацией чаще всего характеризуется появлением металлического стука в цилиндре скутера при увеличении нагрузки. Возникает детонация обычно при перегреве двигателя скутера, низком калильном числе свечи зажигания, использовании бензина с низким октановым числом или некачественного бензина, а также при наличии обильного количества нагара в камере сгорания. Не следует эксплуатировать скутер при появлении детонации, так как это чревато преждевременным износом нагруженных деталей из-за вибрации и неправильной работы двигателя. Временное появление стуков детонации бывает при бедной смеси, раннем зажигании, перегреве двигателя, перегрузке двигателя. Следовательно, при появлении стуков детонации следует, в первую очередь, снизить нагрузку и, при необходимости, обогатить смесь. При детонации, попробуйте заправить скутер бензином с большим октановым числом (например, вместо 92 бензина залить 95), проверьте и при необходимости произведите очистку камеры сгорания от возможного нагара.
Данный тип шума актуален для двухтактных двигателей. Отчетливый стук колец локализуется четко в цилиндре и появляется вследствие западания колец в продувочные окна внутри зеркала цилиндра. Конструктивно этого происходить не должно, ведь кольца при помощи стопоров фиксируются на цилиндре в таком положении, что замки по определению не могут находиться в месте продувочного окна. Однако перемещение замков часто происходит при износе колец, износе стопоров и при выскакивании замка из стопора (бывает и такое). Западающие кольца издают характерный звук, который издается из средней части цилиндра (средняя часть цилиндра определяется при прослушивании специальным инструментом) характеризуется тембром от шелеста до ритмичного позванивания при условии, что кольца еще целы. А вот когда происходит поломка колец (а она в таком случае обязательно произойдет), из цилиндра уже доносится характерный хруст и интенсивные стуки из-за попадания обломков колец в продувочные окна цилиндра. Эксплуатация скутера в этом случае недопустима. Обломки следует извлечь, а все поврежденные детали заменить.
При стуке поршня об зеркало цилиндра, говорят, что стучит юбка поршня. Из-за увеличенного зазора между юбкой поршня и зеркалом цилиндра, юбка поршня очень четко стучит по зеркалу при переходе через ВМТ. Шум локализируется в цилиндре и появляется сразу после запуска двигателя в момент прогрева, пока еще поршень не принял рабочее расширение от нагрева. По достижении рабочей температуры двигателя, звук обычно теряет интенсивность и громкость, а иногда и исчезает полностью при слабом износе. Похожий шум может быть также после «кривой» сборки двигателя, когда детали недостаточно подвижны.
Стук поршневого пальца отчетливо слышен на холостом ходу и заметно усиливается при резком повороте ручки газа. Появляется шум вследствие увеличения диаметра отверстий в бобышках поршня, износа втулки верхней головки шатуна, и, в первую очередь, при износе рабочей поверхности самого пальца.
Этот шум не спутать ни с чем. Он напоминает вой, который усиливается по мере добавления оборотов при нахождении скутера на центральной подножке, а также при добавлении газа на дороге. Вой отчетливо слышен, иногда он навязчив и усиливается с пробегом. Со временем, если воющий подшипник не заменить, он полностью приходит в негодность, шарики выходят из обоймы и попадают в картер вместе с кусками обоймы, со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Локализация стука при износе нижней головки шатуна происходит в картере и не имеет четких границ. Стук приглушенный и заметно усиливается, например, при спуске с уклона с закрытой ручкой газа. При незначительном износе подшипника нижней головки шатуна, шатун перемещается в радиальном направлении несколько больше положенного и появляется дополнительный глухой стук. Однако это не повод менять коленвал и эксплуатация скутера в этом случае продолжается в обычном режиме.
Стук в области подшипников коленвала двухтактного двигателя скутера появляется вследствие износа коренных подшипников. Износ сопровождается перемещением коленвала в осевом направлении, отсюда и выраженный стук в этой области. Подшипники в этом случае необходимо заменить. Дополнительно шум может сопровождаться характерным воем, однако воя может и не быть. Начинающему скутеристу сложно сразу определить место локализации и причину появления того или иного шума. В этом случае, необходимо обратиться в ремонтную мастерскую.
Определение неисправности по шуму в двигателе скутера: Один комментарий
Скутеры Обслуживание и ремонт
Износ подшипников коленвала скутера – как это происходит. Как предотвратить износ и избежать поломки.
Почему так вредно для двигателя двухтактного скутера длительное время передвигаться на максимальной скорости с полностью выкрученной ручкой газа? Рассмотрим далее практически наиболее частую причину выхода из строя коренных подшипников.
Опять мы рассматриваем двухтактные скутеры и теперь затронем наиболее частую причину капитального ремонта – износ коренных подшипников, а проще говоря – подшипников коленвала. Конечно же, вечного двигателя не существует и полностью остановить износ не возможно, он будет происходить с каждой секундой работы двигателя, но его можно существенно уменьшить, тем самым увеличив момент замены подшипника коленвала, причем существенно.
Граничные обороты.
Как известно, коленвал вращается на двух подшипниках, а скорость вращения иногда достигает 7 тыс. об/мин (не берем во внимание форсированные двигатели, когда двигатель можно раскрутить и до 15 тыс. об, этом мы поговорим ниже). И, оказывается, этот показатель именно для скутерных двухтактных двигателей является чуть ли не критическим. При достижении оборотов, приближенных к 7000 и более, в подшипнике происходит довольно интересное явление, когда он (подшипник) практически лишается смазки, работая на износ, и изнашиваясь, собственно, в разы быстрее. Эта тема очень актуальна и многие попросту не знают о «насосном эффекте» шариков подшипника, когда устанавливают коммутаторы без ограничителя скорости вращения.
«Насосный эффект».
Но вернемся к истокам и рассмотрим в деталях, кто же он такой, «насосный эффект» и почему граничная скорость оборотов двигателя практически всех скутеров находится на отметке в пределах 7 тыс. об/мин. Всему виной в данном случае центробежная сила. Вспомните, как качественно можно отжать белье в стиральной машине. Чем выше обороты отжима, тем меньше влаги остается в белье. При отжиме на 800 об/мин, вещи чуть влажные, а вот на 1400 об/мин (да, есть и такие стиральные машины), вещи практически сухие. Больше крутить барабан нет смысла, так как белье просто начнет рваться под силой высасывания наружу от барабана.
Именно в сравнении со стиральной машиной проще всего объяснить действие «насосного эффекта» на каждый шарик в подшипнике. На высоких оборотах масло стремится наружу и выбрасывается вбок и наружу, как показано на рисунке ниже. Каждый шарик работает подобно лопасти центробежного насоса уже на 7000-7500 об/мин.
Что происходит с уменьшением смазки? Правильно – нагрев. Вспомним, как масляное голодание может привести к прихвату двигателя скутера, а порой и к его заклиниванию. Так же и в подшипнике. Он начинает греться. Благо, часть тепла удаляется алюминиевым картером, в который он посажен, картер тут начинает работать в качестве радиатора, но естественно, он не может поглотить все тепло и подшипник греется по нарастающей с каждым лишним пройденным километром на максимальной скорости с выкрученной ручкой газа.
Разрушение подшипника коленвала по причине перегрева.
По мере нарастающего нагрева, тот небольшой остаток масла на беговой дорожке, который еще хоть как-то помогает механизму работать, начинает испаряться и подшипник начинает греться еще сильнее. На критических оборотах центробежная сила попросту срывает всю масляную пленку, в которой до этого катался шарик, при этом соприкосновение металлических деталей не происходило, поэтому и не было критического перегрева, и весь подшипник начинает работать без смазки на сухую.
Вот с этого момента и начинается игра со временем. Подшипник работает попросту на износ и его время жизни сокращается огромными темами. Обычно скутерист и не подозревает, что происходит внутри его двигателя в это время.
После обезжиривания беговой дорожки, металл нагревается до критических температур и изделие попросту начинает «выгорать», по-другому это и не назовешь.
«Располовинив» такой двигатель (опять же по причине «насосного эффекта), мы можем наблюдать перегретый подшипник. Внешне его поверхность покрыта т.н. «цветом побежалости» (что-то похожее на каплю бензина или масла в луже).
Резкое открытие ручки газа и резкое ускорение.
Как показывает практика, на преждевременный износ подшипника влияет не только перекручивание двигателя. Мы уже много раз затрагивали вопрос влияния манеры езды на срок службы поршневой и других узлов скутера, но подробно влияние манеры управления скутером на преждевременный износ подшипников коленвала рассмотрен не был.
Не стоит недооценивать негативное влияние резкого открытия ручки газа и резкого ускорения. Вы не на гонках, вам не важны доли секунды, более того, в конечном итоге, если прибытие на заданное место произойдет на пару минут позже, ничего страшного не случится.
Что происходит в момент резкого поворота ручки газа до максимальной отметки и движение с постоянными рывками ручки газа до упора? При грамотно настроенной трансмиссии и неизношенной ЦПГ, двухтактный скутер достаточно резко, часто с рывком трогается с места и также резко может ускоряться со средней скорости до максималки.
В этот момент резкое ускорение получают и подшипники коленвала. Вспомним строение коренного подшипника. Шарики (достаточно тяжелые) тут удерживаются сепаратором, который так же имеет свой вес. В момент резкого рывка, шарик не может набрать моментальное ускорение и какое-то время он вместо того, чтобы катиться, попросту проскальзывает по обойме. Это происходит с каждым шариком и каждый из них один за другим медленно, но уверенно с каждым рывком протирают себе дорожку. После этого, со временем, зазор увеличивается и процесс износа подшипника в целом увеличивается в геометрической прогрессии.
Форсированные двигатели.
Ну как же не затронуть тему тюнинга, гонок и драйва. Логичный будет вопрос, если все так плохо с перекрутом, резкими ускорениями и остановками, как же быть с тюнингованными двигателями?
И тут все очень просто:
Заключение и рекомендации.
Еще раз стоит отметить, что тюнинг еще ни разу не привел к повышению надежности, экономичности, комфорту. Инженеры десятилетиями изучают тему комфортного передвижения на скутере, бьют голову над компромиссом между экономичностью, долговечностью и комфортом, поэтому не стоит изобретать велосипед и за свои же деньги созерцать над тем, как ваш скутер, медленно, но уверенно движется к концу своей истории.
Вы также можете ознакомиться с другими статьями на тему: