25 основных деталей двигателя автомобиля и признаки их неисправностей

25 основных деталей двигателя автомобиля и признаки их неисправностей

Приблизительное время чтения: 12 минуты. Интересно, но нет времени читать?
Сегодня, когда движение в сторону электромобилей и транспортных средств, работающих на альтернативных видах топлива, набрало максимальный импульс, давайте не будем забывать, что именно с двигателей внутреннего сгорания началась вся эта магия. И именно на них она наверняка еще довольно продолжительное время будет базироваться, поэтому сбрасывать со счетов ДВС рано. Понимая это, для упрощения диагностики мы собрали в одном материале все признаки наиболее распространенных неисправностей основных деталей двигателя.

Надеемся, вы в курсе теории, и потому, пропуская азбучные истины, сразу обратимся к главному, пройдя по основным деталям двигателя. 

1. Блок цилиндров

Это, без преувеличения, сердце двигателя. Блок цилиндров, который часто изготавливают из алюминия или железа, имеет несколько отверстий для размещения цилиндров, а также для подачи антифриза и масла для охлаждения и смазки двигателя. Каналы для масла уже, чем каналы для воды.

В блоке цилиндров также находятся поршни, коленчатый вал, распределительный вал и от четырех до двенадцати цилиндров – в зависимости от автомобиля, – расположенных в ряд, в форме буквы «V» или «рядной» конфигурации. Хотя люди постарше еще помнят 18-цилиндровых гигантов и W-образные конфигурации. 

Блок цилиндров

Распространенные признаки неисправности:

  • Низкая компрессия двигателя приводит к ухудшению его работы.
  • Из двигателя идет видимый дым.
  • Перегрев двигателя, вызванный утечкой антифриза.
  • Изменение цвета моторного масла или антифриза в автомобиле.
  • Утечка масла или охлаждающей жидкости.
  • Замерзшая охлаждающая жидкость в радиаторе.
  • Обильный дым из выхлопной трубы.
  • Низкий уровень охлаждающей жидкости.

2. Поршни

Представляют собой цилиндрические устройства с плоской поверхностью сверху. Роль поршня заключается в передаче энергии, возникающей при сгорании топлива, коленчатому валу для приведения автомобиля в движение. 

Поршни двигателей, вращающихся со скоростью 1250 оборотов в минуту, совершают 2500 возвратно-поступательных движений в минуту. По окружности поршня находятся поршневые кольца, которые помогают создавать компрессию и уменьшают трение, возникающее при постоянном соприкосновении поршня с цилиндром.

Поршни ДВС

Функции поршня:

  • Способствует отводу тепла, образующегося при сгорании топлива.
  • Обеспечивает герметичность камеры сгорания и предотвращает утечку и попадание масла в камеру сгорания.
  • Направляет движение шатуна.
  • Обеспечивает непрерывный процесс в камере сгорания.

Наиболее распространенные признаки неисправности поршня:

  • Общая потеря мощности или низкая производительность.
  • Белый или серый дым из выхлопной трубы.
  • Повышенный расход масла.
  • Низкая мощность при разгоне.

3. Коленчатый вал

Коленчатый вал – это часть двигателя, которая преобразует возвратно-поступательное движение поршней. Этот тщательно обработанный и сбалансированный механизм соединен с поршнями через шатун. 

Признаки неисправности датчика положения коленчатого вала:

  • Проблемы с запуском двигателя.
  • Периодические остановки.
  • Загорается индикатор Check Engine.
  • Неравномерное ускорение.
  • Пропуски зажигания или вибрация двигателя.
  • Нестабильная работа на холостом ходу и/или вибрация двигателя.
  • Увеличение расхода топлива.

4. Распределительный вал

Распределительный вал работает вместе с коленчатым валом, соединенным цепью/ремнем привода газораспределительного механизма, и позволяет впускным и выпускным клапанам открываться и закрываться в соответствии с определенным графиком.

В зависимости от модели автомобиля распределительный вал может располагаться либо в блоке цилиндров, либо в головке блока цилиндров. Во многих современных автомобилях распределительные валы находятся в головках блока цилиндров, что называется системой с двумя распределительными валами в головках блока цилиндров (Dual Overhead Camshaft, DOHC) или системой с одним распределительным валом в головке блока цилиндров (Single Overhead Camshaft, SOHC). Они опираются на ряд подшипников, которые для долговечности смазываются маслом.

Распределительный вал регулирует время открытия и закрытия клапанов, преобразуя вращательное движение коленчатого вала в возвратно-поступательное движение толкателей, коромысел и клапанов.

Признаки неисправности распределительного вала:

  • Горит или мигает индикатор проверки двигателя.
  • Потеря мощности.
  • Непрерывные хлопки/обратная детонация во впускном коллекторе или выхлопной системе (сильный износ).
  • Громкие тикающие или постукивающие звуки.
  • Металлические частицы в моторном масле.
  • Пропуски зажигания в цилиндрах.
  • Повышенный уровень выбросов из-за пропусков зажигания.
  • Видимые признаки повреждения.

5. Шатун

Шатун соединяет поршень с коленчатым валом. Шатун преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращение коленчатого вала. В наиболее распространенной конфигурации двигателя внутреннего сгорания шатун позволяет поршню двигаться, а коленчатому валу – вращаться.

Признаки неисправности шатуна:

  • Низкая компрессия.
  • Стук в двигателе (стук шатунов).
  • Низкий уровень масла или давление масла.
  • Заметно погнутый или поврежденный шатун.
  • Двигатель заклинило.

6. Ремни/цепи ГРМ

Как уже упоминалось выше, распределительный и коленчатый валы соединены приводом ГРМ. Эти детали работают вместе, обеспечивая выполнение определенных действий в нужное время, что крайне важно для функционирования двигателя. Ремень изготовлен из прочной резины с зубцами для фиксации на шкивах распределительного и коленчатого валов. Цепь, похожая на велосипедную, охватывает шкивы с зубцами.

Замена цепи ГРМ

Признаки неисправности привода ГРМ:

  • Из двигателя доносится тикающий звук.
  • Двигатель не заводится.
  • Двигатель работает с перебоями на оборотах от 2000 до 4000 в минуту.
  • Пропуски зажигания.
  • Больше дыма и копоти, чем обычно.
  • Из передней части двигателя течет масло.

7. Свечи зажигания

Свеча зажигания – это устройство с двумя (чаще всего) электродами, которое вкручивается в головку блока цилиндров двигателя с искровым зажиганием. Электроды отделены воздушным зазором, через который проходит электрический разряд от высоковольтной системы зажигания, образующий искру для воспламенения топливовоздушной смеси.

Электроды должны выдерживать высокие температуры, а изолятор – высокие температуры и электрическое напряжение в несколько тысяч вольт. На энергию искры влияет длина искрового промежутка, а на рабочую температуру – форма изолятора.

При слишком низкой температуре происходят обугливание и короткое замыкание в зазоре, а при слишком высокой – преждевременное воспламенение.

Если напряжение, подаваемое на свечу зажигания, достаточно высокое, электрическая энергия передается через свечу зажигания, преодолевая зазор в ее электродах. Эта электрическая искра воспламеняет топливно-воздушную смесь в камере сгорания. Свеча зажигания подключена к источнику высокого напряжения, вырабатываемого катушкой зажигания или магнето.

К признакам неисправности свечей зажигания относятся:

  • Снижение расхода топлива.
  • Недостаточное ускорение.
  • Плохой старт.
  • Пропуски зажигания.
  • Нестабильная работа на холостом ходу.

8. Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров расположена над цилиндрами двигателя и образует пространство в верхней части камеры сгорания.

Крепится к двигателю с помощью болтов крепления головки блока цилиндров и герметизируется прокладкой головки блока цилиндров. В головке блока цилиндров находится множество элементов, в том числе клапанные пружины, клапаны, толкатели, коромысла, свечи зажигания, топливные форсунки и распределительные валы.

 трещины в головке блока цилиндров

Признаки трещины в головке блока цилиндров:

  • Белый дым (пар) из выхлопной трубы.
  • Низкий уровень охлаждающей жидкости.
  • Перегрев двигателя.
  • Неравномерная работа и пропуски зажигания.
  • Продукты сгорания в системе охлаждения.
  • Загорелись сигнальные лампы.
  • Смешивание охлаждающей жидкости и масла.

9. Масляный поддон

Масляный поддон – важная, хоть и простая, часть системы смазки двигателя. Масло циркулирует по деталям двигателя, обеспечивая их смазку. Оно уменьшает трение, благодаря чему все работает плавно. Без масла трение быстро выведет двигатель из строя.

Поддон картера удерживает масло в системе смазки. Поскольку это металлическая деталь, прикрепленная к другой металлической детали, между поддоном картера и частью двигателя, к которой он крепится, находится прокладка.

Признаки неисправности масляного поддона:

  • Загорелась лампочка низкого уровня масла.
  • Вы видите лужу масла под машиной.
  • Уровень масла неожиданно упал.
  • Двигатель перегревается.
  • Вы чувствуете запах гари, исходящий от двигателя.

10. Клапан двигателя

Существует два типа клапанов двигателя: впускные и выпускные. Впускные клапаны обеспечивают подачу воздуха (и топлива в случае непосредственного впрыска) в двигатель, а выпускные клапаны – отвод выхлопных газов.

В зависимости от конструкции двигателя на цилиндр обычно приходится от двух до четырех клапанов. Клапаны расположены в головке блока цилиндров.

К симптомам неисправности клапанов относятся:

  • Холодный двигатель.
  • Торможение без нажатия на педаль газа.
  • Работа на холостом ходу.
  • Повышенный расход масла.
  • Повышенное дымление.
  • Потеря мощности двигателя.

11. Камера сгорания

В камере сгорания происходит преобразование энергии в процессе сгорания топлива. Это часть двигателя, в которой топливо, воздух и давление вступают в реакцию, вызывающую взрыв, в результате чего поршни двигаются вверх и вниз. Движение поршней приводит автомобиль в движение.

Что произойдет, если масло попадет в камеру сгорания? При сгорании масла в камере сгорания выхлопные газы приобретают серо-голубой оттенок. Масло попадает в камеру через клапаны и поршневые кольца. Изношенные сальники клапанов пропускают масло в цилиндры, из-за чего выхлопные газы приобретают синий оттенок.

12. Впускной коллектор

Впускной коллектор в автомобиле – это часть двигателя, которая распределяет поток воздуха между цилиндрами. Часто во впускном коллекторе располагается дроссельная заслонка и некоторые другие компоненты.

В некоторых двигателях V6 и V8 впускной коллектор может состоять из нескольких отдельных секций или частей.

Входящий воздух проходит через воздушный фильтр, воздухозаборник, затем через дроссель в камеру впускного коллектора, далее по каналам в цилиндры. Дроссельная заслонка регулирует частоту вращения двигателя, изменяя количество поступающего воздуха.

Симптомы неисправности впускного коллектора:

  • Горит индикатор Check Engine.
  • Пропуски зажигания.
  • Неравномерная работа на холостом ходу.
  • Снижение мощности двигателя.
  • Утечка охлаждающей жидкости.
  • Перегрев двигателя.

13. Выпускной коллектор

Выпускной коллектор – это, как правило, чугунный или стальной блок, который собирает выхлопные газы из нескольких цилиндров и направляет их в выхлопную трубу. Он соединен с выпускными клапанами. По конструкции он аналогичен впускному коллектору.

Выпускной коллектор выполняет одну и ту же функцию как в бензиновых, так и в дизельных двигателях – отводит выхлопные газы.

Выпускной коллектор

Признаки повреждения выпускного коллектора:

  • Загорается индикатор Check Engine.
  • Появляется запах гари.
  • Проблемы с производительностью или вялый разгон.
  • Плохая экономия топлива.
  • Громкий шум выхлопа.
  • Видимые повреждения.

14. Поршневое кольцо

Поршневое кольцо – это металлическое разъемное кольцо, которое крепится к внешнему диаметру поршня в двигателе внутреннего сгорания или паровом двигателе.

Основные функции поршневых колец в двигателях:

  • Герметизация камеры сгорания для минимизации утечки газов в картер.
  • Улучшение теплопередачи от поршня к стенке цилиндра.
  • Поддержание необходимого количества масла между поршнем и стенкой цилиндра.
  • Регулирование расхода моторного масла за счет его стекания со стенок цилиндра обратно в картер.

Большинство поршневых колец изготавливаются из чугуна или стали.

Признаки неисправности поршневого кольца:

  • Изменение цвета выхлопных газов или их чрезмерное количество.
  • Утечка или повышенный расход масла.
  • Снижение мощности двигателя.
  • Плохое ускорение.
  • Масло во впускном коллекторе.

15. Штифт

Штифт, также известный как «палец», является важным компонентом двигателя внутреннего сгорания. Он обеспечивает соединение между шатуном и поршнем.

16. Кулачок

Это неотъемлемая часть распределительного вала. Благодаря кулачкам распределительный вал и называется распределительным. Кулачки установлены на распределительном валу для управления фазами газораспределения впускных и выпускных клапанов.

17. Маховик

Маховик крепится к задней части коленчатого вала. Во время движения автомобиля маховик накапливает инерционную энергию, возникающую при импульсах от двигателя, и помогает коленчатому валу поддерживать постоянную скорость вращения.

Маховик имеет зубчатое внешнее кольцо, которое входит в зацепление с шестерней стартера. Когда ключ зажигания поворачивается в положение «запуск», стартер вращает маховик, заставляя двигатель работать и автомобиль двигаться.

Признаки неисправности маховика:

  • Пробуксовка передач.
  • Невозможность переключить передачу.
  • Запах гари.
  • Вибрация сцепления (дребезжание сцепления).
  • Невозможность завести двигатель или нестабильный запуск.
  • Остановка двигателя.
  • Вибрация двигателя при включенном сцеплении.
Маховик

18. Прокладка головки блока цилиндров

Прокладка головки блока цилиндров – важная деталь автомобильного двигателя, обеспечивающая герметичность между блоком цилиндров и головкой(ами) блока цилиндров. Автомобильный двигатель состоит из двух основных частей: блока цилиндров, в котором находятся поршни и цилиндры, и головки блока цилиндров, в которой расположены клапаны, свечи зажигания и т.д.

Основная функция прокладки головки блока цилиндров – герметизировать камеры сгорания в цилиндрах и предотвращать попадание охлаждающей жидкости или моторного масла в цилиндры. Пробой прокладки головки блока цилиндров может привести к ухудшению работы двигателя.

Уменьшение размеров двигателя – одна из самых заметных тенденций в современных автомобилях. В наши дни прокладки головки блока цилиндров также стали легче и прочнее.

Признаки пробитой прокладки головки блока цилиндров:

  • Перегрев двигателя.
  • Белый дым из выхлопной трубы.
  • Низкий уровень охлаждающей жидкости.
  • Неравномерная работа на холостом ходу/детонация двигателя.
  • Загрязненное моторное масло.

19. Гильза цилиндра

Гильза цилиндра – это тонкая металлическая деталь в форме цилиндра, которая вставляется в блок цилиндров двигателя и образует цилиндр. Это одна из важнейших функциональных деталей внутреннего устройства двигателя.

Гильза цилиндра, служащая внутренней стенкой цилиндра, образует скользящую поверхность для поршневых колец и удерживает внутри смазку.

В процессе эксплуатации гильза цилиндра изнашивается из-за трения поршневых колец. Износ минимизируется за счет тонкой масляной пленки, покрывающей стенки цилиндра, а также слоя нагара, который естественным образом образуется при работе двигателя.

20. Распределитель зажигания

Распределитель зажигания – это закрытый вращающийся вал, используемый в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием и механическим синхронизатором зажигания.

Основная функция распределителя – подавать ток от катушки зажигания к свечам в правильной последовательности и в течение необходимого времени.

За исключением магнето и многих современных двигателей с компьютерным управлением, в которых используются датчики угла поворота коленчатого вала, в распределителе также имеется механический или индуктивный выключатель, размыкающий и замыкающий первичную цепь катушки зажигания.

Признаки неисправности распределителя зажигания:

  • Машина не заводится.
  • Двигатель работает с перебоями или стреляет.
  • Машина трясется.
  • Загорелась лампочка Check Engine.
  • Из-под капота доносится пронзительный звук.

21. Уплотнительное кольцо прерывателя-распределителя

В прерывателях-распределителях обычно используется уплотнительное кольцо определенного размера, которое надевается на вал прерывателя-распределителя и герметизирует его соединение с двигателем. Такое кольцо называется уплотнительным кольцом прерывателя-распределителя.

22. Масляный фильтр

Масляный фильтр автомобиля также очищает топливо от вредных частиц, грязи и металлических осколков. Он обеспечивает бесперебойную работу двигателя.

Без масляного фильтра в масло двигателя могут попасть опасные частицы, которые приведут к его повреждению. Фильтрация предотвращает попадание мусора в масло, благодаря чему оно дольше остается чистым. Поэтому важно с умом подходить к выбору производителя автомобильных масляных фильтров.

23. Шкив распределительного вала

Шкив распредвала – это часть системы газораспределения двигателя, которая регулирует скорость вращения распределительного вала, управляющего клапанами, отвечающими за впуск и выпуск воздуха в цилиндрах. Распределительный шкив соединен с приводом газораспределительного механизма и обеспечивает синхронное вращение распределительного вала с коленчатым валом.

24. Водяной насос

Водяной насос автомобиля приводится в действие ремнем от коленчатого вала двигателя (обычно). Водяной насос, сконструированный по принципу центрифуги, забирает охлажденную жидкость из радиатора через центральное входное отверстие. Затем он направляет жидкость в двигатель и обратно в систему охлаждения автомобиля.

Распространенные причины выхода из строя водяного насоса:

  • Загрязнение охлаждающей жидкости. Одна из самых распространенных причин преждевременного выхода из строя водяного насоса – повышенное содержание загрязняющих веществ в охлаждающей жидкости.
  • Смешивание разных типов охлаждающей жидкости. Многие автовладельцы считают, что все охлаждающие жидкости для двигателя имеют одинаковый состав. Однако в каждом типе антифриза используется своя технология ингибиторов, предназначенных для защиты двигателя.
  • Кавитация. Кавитация возникает из-за образования пузырьков в охлаждающей жидкости. Когда такие пузырьки находятся под давлением внутри насоса, они часто взрываются. Это приводит к повреждению стенок насоса.

Признаки неисправности водяного насоса в автомобиле:

  • Утечка охлаждающей жидкости.
  • Перегрев двигателя.
  • Охлаждающая жидкость попала в масло.
  • Шум двигателя.

25. Турбокомпрессор и нагнетатель

«Наддув» и «турбонаддув» – термины, которые вы, вероятно, уже слышали. Оба устройства используются для увеличения мощности двигателя за счет сжатия поступающего в него воздуха.

Сжатый воздух позволяет сжигать больше топлива, что увеличивает мощность. Основное различие между этими двумя устройствами заключается в способе их питания.

Турбокомпрессор использует скорость и тепловую энергию горячих выхлопных газов, выходящих из цилиндров двигателя, для приведения в действие турбины, которая вращает небольшой компрессор или крыльчатку, нагнетающую воздух в двигатель.

Турбокомпрессор и нагнетатель

Нагнетатель также подает дополнительный воздух в двигатель, но приводится в действие не от двигателя через ремень, идущий от коленчатого вала, а от электродвигателя.

Турбокомпрессоры отлично подходят для того, чтобы выдавать больше мощности при меньшем объеме двигателя, и этот предел довольно высок. Можно не только изменить размер турбонагнетателя, чтобы увеличить мощность, но и настроить сам турбокомпрессор на более или менее интенсивную подачу воздуха.

Нагнетатели могут получать энергию непосредственно от шкива двигателя, не дожидаясь, пока наберется давление выхлопных газов. В результате турбояма отсутствует. По сравнению с двигателями с турбонаддувом (включая сопутствующую систему трубопроводов) двигатели с наддувом устроены относительно просто.

Признаки повреждения или выхода из строя турбокомпрессора:

  • Потеря мощности.
  • Более медленное и громкое ускорение.
  • Трудности с поддержанием высокой скорости.
  • Из выхлопной трубы идет синий/серый дым.
  • Горит индикатор на приборной панели.

К признакам неисправности нагнетателя относятся:

  • Тикающий звук, исходящий от двигателя.
  • Снижение топливной экономичности.
  • Мгновенная потеря мощности.