Střed motoru: AB-Engineering: Poruchy motoru. Pokud motor klepe.

V minulém čísle magazínu jsme se podívali na příčiny různých klepání v motoru a zjišťovali, co určuje povahu a intenzitu tohoto zvuku. Ale hlavní věcí je být schopen identifikovat konkrétní poruchu motoru, která vede k určitému charakteristickému klepání.

Připomeňme si hlavní závěr, který jsme učinili dříve: klepání nastává v důsledku nepřijatelného nárůstu mezer ve spojovacích částech motoru a je jedním z příznaků jeho poruchy. Je logické předpokládat opak: povahou klepání, jeho změnou v závislosti na provozním režimu motoru, je možné určit příčinu poruchy a nakonec i označit poškozenou část.

Bohužel řešení tohoto problému není tak snadné. Navíc se může ukázat, že existuje několik možných řešení najednou, například když jsou nárazy podobné, ale důvody jejich výskytu jsou různé. Abychom se vyhnuli nejasnostem, pokusíme se popsat obecné schéma odstraňování problémů založené na povaze hluku klepání.

Nejprve si všimněme, že poruchy motoru, které způsobují klepavé zvuky, mají různý původ. Nejčastěji se zvuky klepání objevují jako důsledek přirozeného opotřebení dílů při vysokém počtu najetých kilometrů. Díly se však často poškodí nesprávným provozem nebo neodbornou údržbou, což také způsobuje klepavé zvuky. Ale pro nás to není to hlavní – v konečném důsledku je důležité vědět.

Co to klepe v motoru?

Nejčastějším případem je klepání v důsledku zvětšených mezer ve spojovacích částech. Podrobně jsme o tom mluvili v předchozím článku. Nejčastěji je tento obrázek typický pro motory s vysokým počtem najetých kilometrů, a tedy i opotřebením dílů. To znamená, že hlavním důvodem klepání je v tomto případě přirozené opotřebení při dlouhodobém používání. Pravda, mohou existovat i jiné důvody související s porušením provozního a opravárenského řádu, ale v tomto případě to bude spíše výjimka než pravidlo.

Klepání v důsledku nesouososti dílů na rozdíl od předchozího případu nenastává samo od sebe. Nejčastěji k tomu přispívají lidé. Například ojnice ohýbající se v důsledku vodního rázu po překročení louže nebo díl, který je zjevně křivý (v doslovném i přeneseném smyslu), nainstalovaný mechanikem při montáži. Porušení geometrie dílů vždy vede k výraznému zvýšení zatížení na ně. To zhoršuje podmínky mazání a narušuje teplotní poměry dílů. Výsledkem je rychlé opotřebení, zvětšené mezery a v důsledku toho klepání.

Klepání se může objevit i v kloubech s normálními vůlemi. K tomu dochází, když je olejový film mezi třecími částmi zničen v důsledku překročení povoleného zatížení.

Je známo, že příliš malé mezery mezi protilehlými díly vedou k již zmíněnému zvýšení zatížení, teploty a zhoršení podmínek mazání. Malé mezery nevznikají samy o sobě, ale jsou většinou dílem příliš „horlivých“ mechaniků motoru, kteří se snaží zajistit „nejtěsnější“ spojení v motoru. Někdy může dojít i ke klepání této kategorie v důsledku provozu přehřátého motoru.

Klepání při kontaktu nesrovnatelných dílů je poslední a velmi exotický případ. Důvodem je silná deformace jedné z částí. Například hydraulický ráz ve válci „zkrátí“ ojnici natolik, že se píst začne dotýkat protizávaží klikového hřídele ve spodní úvrati. I v opravárenském průmyslu se dějí zázraky. Představte si: okraj lemu těsnění hlavy visí dolů do válce (jaké těsnění!) a písty mírně vyčnívají nad rovinu bloku. Výsledek je zřejmý. A není co říci o nesprávné instalaci fází, zejména u dieselových motorů, když ventily „mírně“ dosahují pístů – to se stává. I když docela vzácné.

Proč uvádíme takové příklady? Pokuste se vysvětlit: kromě povahy klepání a jeho změny v závislosti na provozním režimu motoru pomáhá správně určit příčinu klepání analýza okolností, za kterých se poprvé objevilo.

Ale tak či onak analyzovat příčiny a vnější projevy všech klepání v jednom článku v časopise je prakticky nemožný úkol. Proto se zaměříme pouze na nejběžnější kategorii klepání – ty spojené s velkými mezerami v protilehlých částech. Ve většině případů umožňují poměrně přesně určit závadu bez rozebrání motoru.

„Pro koho to klepe.“ motor?

Intenzita klepání obecně závisí na otáčkách motoru, zatížení a teplotě. Nejprve uvažujme pouze rovnoměrné klepání s frekvencí rovnou frekvenci otáčení klikového hřídele.

Jak ukazuje praxe, se zvýšením rychlosti otáčení se intenzita klepání zvyšuje, pokud jsou pracovní plochy součástí již dostatečně opotřebené. Při malém opotřebení, a tedy malé vůli, může vysoká rychlost otáčení naopak „přehlušit“ klepání. Při zjišťování příčiny klepání je proto důležité zjistit vliv zatížení motoru a teploty.

Zvýšení zatížení motoru vede ke zvýšenému klepání v klikovém mechanismu a skupině pístů, tedy tam, kde působí síly úměrné tomu. Teplota v této situaci má ale jiný vliv – při jejím zvýšení klesá viskozita oleje a například poškozené ložisko v klikovém mechanismu začne hlasitěji klepat. Současně se vadný píst při zahřátí roztahuje a mezera ve spojení s válcem se zmenšuje, což způsobuje „umírání klepání“.

Klepání, jejichž intenzita nezávisí na zátěži, se obvykle zřetelně zvyšuje s rostoucí rychlostí otáčení. Takové klepání může být způsobeno nárazy ventilů na písty, vniknutím cizích předmětů do válce mezi pístem a hlavou válce nebo závadami na ložiskách vyvažovacího hřídele. Současně se zvýšením frekvence otáčení se zvyšuje zatížení vadných dílů a je možná jejich deformace působením setrvačných sil. Teplota zde situaci zhoršuje v důsledku snížení viskozity oleje a tepelné roztažnosti teplejších částí.

Klepání s frekvencí nižší než u klikové hřídele jsou obvykle spojeny s mechanismem rozvodu. Se stoupající teplotou se zvyšuje jejich intenzita v důsledku zvětšování vůlí v mechanismu pohonu ventilu. Vliv frekvence otáčení zde může být různý. Zatížení zpravidla nemá žádný vliv, s výjimkou klepání hydraulických zdvihátek, které se při zatížení často zvyšuje. Tato skutečnost může být mimochodem matoucí: vadné ojniční ložisko někdy vydává téměř stejný klepavý zvuk s frekvencí poloviční než u klikové hřídele, zvyšující se pod zatížením a se zahříváním.

Intenzita nerovnoměrných klepání (jejichž četnost je obtížné s jistotou určit) obvykle klesá s rostoucí rychlostí otáčení a nereaguje na změny zatížení. Stává se to např. při opotřebení axiálních ložisek hřídelů, uvolnění lícování nebo závady na řemenicích a setrvačnících (ty se někdy „ztiší“ při zařazeném převodu nebo vyřazení spojky).

Výše uvedené klepání souvisí s přirozeným opotřebením a také s porušením pravidel pro provoz a údržbu motoru. Zároveň díky nezkušenosti a negramotnosti mechanika může při opravách motoru dojít k zavlečení závad, které se při běžném provozu nesetkají. Patří sem již zmíněné „křivé“ těsnění hlavy válců, nesouosost lůžek klikového nebo vačkového hřídele, nerovnoběžnost os vrtání ojnic, nekolmost os válce a klikové hřídele a mnoho dalšího. V takových případech se diagnostika klepání často mění v hádanku, kterou není snadné vyřešit. I když, pro spravedlnost, poznamenáváme, že obecné vzorce klepání platí i zde.

Některé klepání vytváří iluzi velmi specifické vady. Ve skutečnosti je důvod klepání úplně jiný.

Již jsme zmínili, že zvuk klepání hydraulických zdvihátek je někdy velmi podobný zvuku klepání ojničních ložisek (a naopak). Zde je další příklad: ostré klepání pod zatížením u dieselového motoru je velmi podobné klepání ojnice, ale ve skutečnosti je palivové zařízení vadné. Nebo tento případ: při montáži mechanik zapomněl dotáhnout šroub řemenice vačkového hřídele. Drnčení, které se objevilo po nějaké době, připomínalo spíše klepání klikové hřídele a jen náhoda „zachránila“ motor před opětovnou demontáží.

Jsou tam i vtipné věci. Majitel vozu po příjezdu na čerpací stanici požadoval, aby „klepající“ motor prošel generální opravou. Jeho překvapení neznalo mezí, když mu byla ukázána závada na klínovém řemenu, která způsobila klepání, když se vadná část dostala do kontaktu s kladkami a kladkami.

Podobných příkladů je mnoho. Již nyní je však jasné, že mnoho „záludných“ defektů dobře nezapadá do rámce jakýchkoli diagnostických schémat pro klepající motor. Většinu závad, se kterými se v praxi setkáte, proto dokáže diagnostikovat pouze zkušený personál čerpací stanice. Zde se ale paradoxně skrývá další úskalí na cestě ke správné diagnóze.

Diagnostik nebo automechanik?

Kam pojede auto s klepajícím motorem, když přijede na jinou čerpací stanici? Přesně tak, do oblasti diagnostiky. Zde mohou nastat první problémy.

Faktem je, že mnoho diagnostiků nejsou od přírody motoristé, ale specialisté na elektroniku. To není překvapivé, protože musí hlavně rozumět elektronickým řídicím systémům motoru.

Vzhledem k tomu, že elektronická jednotka nebo snímač ještě není motor, nejrozsáhlejší praxe diagnostiky a oprav elektronických systémů v žádném případě nenahradí praxi opravy motoru s jeho olejem, nečistotami a dalšími „lahůdkami“. To je důvod, proč dobrý „elektronický“ diagnostik nemusí znát pravou příčinu klepání. Dokonce vyzbrojený stetoskopem (který jistě má), aby přesněji určil zdroj klepání.

Co můžeme říci o začátečníkech? Jsou známy případy, kdy majitel auta s klepajícím motorem dostal výtisk, kde bylo vše v pořádku, a rozhodil rukama a byl poslán na cestu.

Obecně ale není mnoho potřeba – závady na mechanické části motoru včetně klepání by měl diagnostikovat automechanik. Správná diagnóza „klepajícího“ motoru bude tedy s největší pravděpodobností provedena pouze na čerpací stanici, kde se motory v praxi opravují.

Abych řekl pravdu, mechanici motorů mají také různé kvalifikace. A protože klepání, jak jsme zjistili, je „temná záležitost“, pak je „odsouzení“ motoru ke složité a drahé, ale zbytečné opravě docela jednoduché. Kompetentní specialista po poslechu motoru nikdy neřekne: „To je klepání pístu.“ S největší pravděpodobností to bude indikovat pravděpodobnost konkrétní poruchy – zkušenost praktika nedovolí kategoričnost.

Ale to vše je, když auto již dorazilo na čerpací stanici. Co když je servisní středisko daleko? A vůbec, je možné kamkoliv jít?

Pokud motor klepe?

Je nepravděpodobné, že by se na místě dalo něco udělat, pokud motor začne klepat na silnici. Hladinu oleje můžete zkontrolovat – poškození dílů způsobujících klepání je nejčastěji spojeno s nedostatkem mazání.

Dále musíte zjistit dvě věci: zvyšuje se klepání při zatížení a jak rychle postupuje v průběhu času. Pokud jsou odpovědi kladné, pak jsou s největší pravděpodobností poškozena ložiska klikového hřídele. S takovou závadou je nebezpečné pokračovat v jízdě – motor bude brzy nefunkční s vyhlídkou na složitou a nákladnou repasi. Poškozené ojniční ložisko se výrazně přehřeje, a to tím více, čím vyšší jsou otáčky a zatížení, až se ojnice přehřátá na 700-800 °C ulomí podél jednoho z úseků spodní hlavy a prorazí blok válců. Po tomto je možné, že už nebude co opravovat. Proto je lepší vůz ihned odtáhnout nebo zavolat technickou službu.

Je pravda, že jsou známy jednotlivé případy, kdy motor s „klepajícím“ klikovým hřídelem „ujel“ značnou vzdálenost. Řidiči se tak mohli pohybovat co nejnižšími rychlostmi a zatížením, aby ojnice co nejméně klepala na čep klikového hřídele. Bohužel v takovém případě je hřídel stále příliš opotřebovaná a nelze ji zachránit.

Různé typy „blednutí“ nárazů obvykle nejsou tak nebezpečné a umožňují vám dostat se na místo opravy. Některé z nich (například „studené“ klepání pístu) se mohou projevit v motoru bez viditelných změn na desítky tisíc kilometrů. Proto by při rozhodování o dalším pohybu měla být určující přítomnost zvýšení intenzity klepání. Pokud si toho všimnete, pohyb musí být zastaven a motor vypnut. Existuje šance, že díly dosud neutrpěly nevratné poškození. Považujte se za velké štěstí a vaše náklady na opravu budou minimální.