Причины вибрации двигателя на холостых оборотах
Холостым ходом называют такой режим работы двигателя, когда отсутствует сцепление и рукоятка КПП находится на нейтральной позиции. Многие автолюбители сталкивались со следующей проблемой: на холостых оборотах силовой агрегат ощутимо вибрирует, а также могут наблюдаться другие неисправности, как-то неравномерную работа, вибрации, троение двигателя. Специалисты Avto.pro отмечают, что небольшая вибрация двигателя на холостом ходу является нормальной. Но что делать, если вибрации сильные? Давайте разберемся.
Нормальное число оборотов
Сразу отметим, что какого-то универсального показателя оборотов ДВС на холостом ходу нет. Это число будет зависеть от множества факторов, в числе которых тип коробки, рабочий объем мотора, конфигурация топливной системы, температура воздуха, система впрыска. В инструкции по эксплуатации авто должно быть указано, какой показатель числа оборотов является оптимальным. У некоторых сборщиков авто практикуется следующее решение: на внутренней поверхности капота помещают специальную табличку, на которой указаны оптимальные обороты – Revolutions per minute (rpm).
Впрочем, для большинства легковых автомобилей число холостых оборотов, считающееся оптимальным, составляет от 800 до 1000 в минуту. Когда реальное число оборотов в минуту оказывается меньшим, двигатель глохнет. Если же оборотов совершает больше, то увеличивается расход топлива, а отдельные узлы автомобиля изнашиваются намного быстрее.
Причины и следствия
Как уже было сказано выше, легкие вибрации можно считать нормальными. Определиться с тем, являются ли они нормальными, довольно легко: вы не услышите раздражающего звука и отметите вибраций руля, хлопков, провалов в работе ДВС. Соответственно, если к легким вибрациям добавляется что-то еще, проблема с двигателем реально. Вот что не должно наблюдаться:
— Тахометр регистрирует слишком высокую частоту вращения;
— Двигатель работает с рывками и провалами, а также может хлопать;
— Руль вибрирует, причем вибрация может передаваться на другие узлы автомобиля.
К основным причинам вибраций на холостых эксперты относят следующее:
— Троение мотора, которое наблюдается при отказе поршня или его неравномерной работе;
— Разбалансировка коленвала;
— Установка неподходящих к мотору подушек;
— Неправильное крепление мотора;
— Загрязнение топливной системы;
— Неправильная работа системы зажигания.
Если вибрацию двигателя на холостых игнорировать, она спровоцирует ускоренный износ и, соответственно, поломку смежных деталей. Среди них:
— Гильзы цилиндров (повреждение стенок);
— Подшипники трансмиссии;
— Маховик;
— Корзина сцепления;
— Цепь ГРМ (растягивание);
— Поршни (разрушение блока);
— Вкладыши коленчатого вала.
Как и в случае практически со всеми неисправностями двигателя, продолжительное игнорирование проблемы делает езду намного менее безопасной. Начиная ослаблением гаек и болтов и заканчивая проблемами с коленчатым валом, вибрация может медленно, но верно привести к поломке двигателя. К тому же простая и относительно быстрая балансировка коленвала и проверка поршней и системы подачи топлива позволяет решить проблему, тем временем как с заменой множества узлов уже можно влететь «в копеечку».
Подробнее о том, почему мотор вибрирует на холостых
Наиболее частой причиной вибраций двигателя по факту является его троение, то есть неравномерная работа группы цилиндров. Именно по этой причине нагрузка на коленчатый вал наверняка будет распределяться неравномерно, а двигатель начнет будто бы ходить из стороны в сторону. Так как частота его работы высока, начнут ощущаться сильные вибрации. Именно вибрации являются первым указателем на то, что двигатель троит и его нужно срочно проверить. Второй указатель: вибрация руля. Третий указатель: ощутимое падение мощности, появление провалов при подгазовке.
Весьма известная проблема: неправильное закрепление двигателя, повлекшее за собой появление вибраций. Как правило, речь идет об установке низкокачественных подушек, которые быстро изнашиваются, или же подушек и крепежей из разных материалов. Выявить проблему можно в паре: один человек следит за двигателем, а другой контролирует работу агрегата из салона. Заметьте, что при каждом переключении передач должно наблюдаться небольшое отклонение агрегата. Если его «косит» в одну сторону особенно сильно, то именно там подушка была сильно изношена.
Намного более редкой причиной появление вибраций является разная масса деталей, входящих в цилиндро-поршневую группу. Наверняка каждый автолюбитель знает, что детали двигателя должны иметь не только строго определенную форму, но и вес, а точнее, вес группы комплектующих должен быть одинаковым. Так вот, при подборе новых поршней нужно следить за их весом. Если разница небольшая, то в крайнем случае с нерабочей поверхности поршней можно снять часть металла – они станут легче.
Весьма редкая проблема: неправильная работа топливной системы и загрязнение топлива. Касательно первого: отдельные узлы топливной системы могут быть загрязнены, что в итоге сказывается на сгорании топливно-воздушной смеси. А что касается второго: попадание воды в топливо гарантированно провоцирует быструю закоксовку цилиндров, а уже потом – появление вибраций.
Еще более редкая причина: большая нагрузка на генератор. Это справедливо для малолитражных автомобилей, в которых заслонка управляется электронной заслонкой. Как правило, вибрации наблюдаются при одновременной работе подогревали сидений, зеркал, стекол, а также при работающих фарах и печке. Обычно водитель может ощущать вибрации мотора после остановки автомобиля.
Вибрации дизельного агрегата автомобиля
Если в автомобиле используется дизельный агрегат, его вибрации на холостом ходу могут быть объяснены несколько иными причинами. Причины такого «симптома» будут зависеть от конструкции двигателя, но обычно они такие:
1. Неправильно установлен угол опережения впрыска;
2. Наблюдаются неисправности в работе дизельных форсунок, ремня ГРМ или насоса высокого давления;
3. Наблюдается разброс компрессии в цилиндрах;
4. Общая неисправность цилиндро-поршневой группы или же отдельных цилиндров.
В отличие от своих бензиновых «собратьев», дизели имеют нормальные показатели холостых оборотов в районе 680-780 оборотов в минуту. Чаще всего причиной вибраций являются разная компрессия в цилиндрах, однако после прогрева и увеличения тепловых зазоров вибрации пропадают. Впрочем, замерить компрессию все же стоит.
Смещение фаз газораспределение, наблюдающееся после замены ремня ГРМ, гарантированно приводит к разбалансировке рабочего цикла мотора. Данную проблему игнорировать нельзя, да и редкой она тоже не является. В остальном, причины стоит искать там же, где и у бензинового мотора. Правда, проблем, связанных с форсунками и насосами топлива, наблюдаются намного чаще. К ним же прибавляется и еще одна причина вибраций: неправильная регулировка насоса высокого давления.
Диагностика вибрирующего мотора и дальнейшие работы
Исходя из всего вышеописанного, легко представить, что же будет включать в себя проверка двигателя и диагностика целом. Эксперты рекомендуют доверять все работы, связанные с проверкой двигателя и смежных с ним узлов мастерам на СТО. Вот что они сделают:
— Проверят работоспособность инжекторной системы или карбюратора;
— Снимут показатели с датчика давления и тахометра, после чего сравнить их с нормируемыми показателями;
— Проверят все элементы крепления двигателя и некоторых других тяжелых агрегатов;
— Осуществят компьютерную диагностику.
Когда причина вибраций выявляется, ее сразу устраняют. Часто приходится производить регулировку двигателя и топливного насоса. Здесь не обойтись без знания заводских значений. В теории, с такой работой вполне может справиться и рядовой автолюбитель. Чего он точно не сможет сделать, так это самостоятельно заменить некоторые детали. Когда причина вибрации кроется в цилиндро-поршневой группе, обращайтесь к специалисту и доверьте всю работу ему.
Сохранение ресурса двигателя
Запомните: опасность для автомобильного двигателя представляют скорее низкие обороты, нежели высокие. Занижение холостых оборотов приведет к нестабильной работе агрегата и быстрому сокращению моторесурса.
Если вы владелец авто с бензиновым двигателем, старайтесь не допускать дальнейшего снижения числа оборотов уже на отметке в 2000 об/мин. Если двигатель «не тянет», к примеру, на попытках езды на возвышенностях, достаточно переключиться на пониженную передачу. Появление вибраций является очень плохим сигналом.
Также не забывайте о том, что на ресурс двигателя и смежных с ним узлов могут повлиять, казалось бы, не самые важные детали. К примеру, подушки ДВС. Часто на их замене стараются сэкономить, приобретая недорогие аналоги от азиатских фирм. Хорошие и относительно недорогие варианты можно найти под именами марок Impergom, Boge, Lemfoerder, Ruville, Hans Pries (обращается внимание на артикул – последние символы указывают на стандарт качества изделия). То же можно сказать и о выборе датчиков, ремней ГРМ и топливных насосов – на них не стоит экономить.
Как стало ясно, причин появления вибраций двигателя на холостых довольно много. Как правило, опытные автолюбители именно по вибрации судят о том, что с конкретным узлом сложной автомобильной системы что-то не так – они занимаются устранением неисправности, считая вибрацию чем-то вторичным. Такой подход тоже верен. Важно помнить, что любая сильная вибрация агрегатов автомобиля рано или поздно приведет к серьезной поломке. По этой причине игнорирование проблемы ничем хорошим не закончится. Благо, доступность автомобильных сервисов и наличие множества офлайн и онлайн-магазинов автомобильных запчастей позволяют вернуться на дорогу максимально быстро и с минимально возможными денежными тратами на покупке запчастей и оплату ремонта.
Вибрации в моторе: 5+ причин для беспокойства
ДВС – это множество массивных деталей, движущихся с ускорениями. Если удается спроектировать мотор таким образом, чтобы все силы и моменты уравновешивали друг друга, получается самоуравновешенный мотор. Но на практике так выходит далеко не всегда.
Взять хотя бы коленчатый вал – весь такой «неравномерный», да еще обвешанный шатунами. Массу нижней головки шатуна вместе с шатунной шейкой удается уравновесить противовесами, расположенными на коленвалу. А еще в двигателе довольно большие массы – поршни и верхние головки шатунов – движутся возвратно-поступательно. Это вызывает появление сил, которые потряхивают двигатель вдоль оси цилиндра. Их можно разделить на силы инерции первого и второго порядка.
Силы инерции возникают из-за того, что поршень движется в цилиндре не равномерно, а достигая максимальной скорости в середине своего хода и останавливаясь в верхней и нижней мертвой точках.
- Силы инерции первого порядка примерно пропорциональны массе деталей, движущихся возвратно-поступательно, радиусу кривошипа, квадрату угловой скорости коленвала и косинусу его угла поворота.
- Силы инерции второго порядка пропорциональны массе деталей, движущихся возвратно-поступательно, квадратам угловой скорости и радиуса кривошипа, косинусу удвоенного угла поворота коленчатого вала и обратно пропорциональны длине шатуна. Двигатели с длинными шатунами почти не нуждаются в уравновешивании сил инерции второго порядка, но невыгодны конструктивно из-за роста высоты блока цилиндров.
Уравновешиваем!
Силы инерции второго порядка уравновешивают двумя валами со смещенными массами, вращающимися вдвое быстрее коленвала.
В трехцилиндровых рядных моторах с кривошипами, размещенными под углом 120 градусов, силы инерции первого и второго порядков уравновешены. Но при этом неуравновешенными будут моменты от сил инерции первого и второго порядков. Моменты от сил инерции первого порядка уравновешивают одним валом, вращающимся с частотой вращения коленвала. Другими возмущениями пренебрегают – поэтому на практике почти все трехцилиндровики имеют режимы, на которых чувствуется «зуд».
В четырехцилиндровых рядных моторах уравновешены все силы и моменты, кроме сил инерции второго порядка. Если поршни двигателя не очень велики (то есть при рабочем объеме примерно до двух литров), силы инерции второго порядка незначительны и ими пренебрегают. При большей размерности приходится устанавливать уравновешивающие валы.
Уравновешенность двигателей от времени работы и износа не меняется. Если у мотора отказал привод балансирного вала, весьма вероятно, что жить ему осталось недолго. Например, на корейских четырехцилиндровых двигателях балансирные валы приводятся от масляного насоса, а на некоторых моторах Mitsubishi – зубчатым ремнем привода ГРМ.
Признаки самоуравновешенности двигателя – это равенство нулю суммарных сил инерции поступательно-движущихся масс (вызываемых ускорением с частотой, равной частоте вращения коленчатого вала двигателя и удвоенной частоте вращения – это силы инерции первого и второго порядка) и суммарных центробежных сил. К ним добавляются моменты этих сил, действующие относительно середины коленчатого вала в плоскости оси коленчатого вала. Итого – шесть признаков.
У вас массы неисправны
У идеального двигателя массы всех одноименных деталей одинаковы, все вращающиеся детали имеют балансировку, или, наоборот, расчетный дисбаланс, но точно выдержанный. Если эти условия не соблюдены, двигатель будет вибрировать с частотой того элемента, который несбалансирован.
В эксплуатации чаще всего проблемы возникают вследствие износа тех или иных деталей. Например, сильную вибрацию двигателя вызывают шкивы коленвала с резиновым демпфером при разрушении последнего. Тот же эффект могут обеспечивать разрушенные двухмассовые маховики.
Свою долю может внести неграмотный ремонт двигателя. Например, важна установка поршней с минимальным отличием по массе (желательно – не более одного грамма). Естественно, при ремонте нужно точно установить балансирные валы – иначе вместо снижения вибрации силовой агрегат может пуститься в пляс.
Дисбаланс способна внести даже неточная шлифовка коленвала в ремонтный размер, когда у четырехцилиндрового двигателя шатунные шейки получаются лежащими не точно через 180 градусов.
Откуда вибрации?
Самой частой причиной повышенной вибрации двигателя является разнобой в работе цилиндров. Худшая работа одного или нескольких цилиндров приводит к тому, что коленчатый вал начинает вращаться неравномерно – двигатель начинает трясти. В простейшем случае двигатель «троит» – так во все времена говорили водители автомобилей с четырехцилиндровым двигателем, у которого не работал один цилиндр.
Свечи, «бублик» и все прочие: почему появляется вибрация на холостых
Вибрация на холостых оборотах – штука не очень приятная. В первую очередь она заметно снижает комфорт. Во вторую – может быть признаком серьёзной неисправности (причём не всегда мотора). Но обращают внимание на неё не все. Мол, немного тряски – это не очень опасно, пусть вибрирует себе на здоровье. Что же, можно только позавидовать крепким нервам таких людей. Но я бы всё же советовал не пренебрегать этим явлением: оно вовсе не нормальное, и своевременный поиск его причины может уберечь от более крупных неприятностей.
О сути явления
Сегодня речь пойдёт именно о вибрации, которая появляется на холостых оборотах, например, при остановках на светофорах или в пробках. И ещё попробуем найти отличие между вибрацией холодного и прогретого мотора. Но опять же: только той вибрации, которая возникает при остановке или стоянке.
Логично предположить, что в вибрации виноват мотор (при остановке в трансмиссии вроде как ничего не работает). Это почти правильно, поэтому начнём с мотора.
Мало крутится!
Действительно, основная причина вибрации – это низкие холостые обороты. Характер вибрации при этом будет более-менее равномерный. Поэтому для начала нужно обратить внимание на тахометр (а лучше – на более точный сканер) и выяснить, не просели ли холостые обороты. Почему они могут опуститься – это другая тема, но если холостые обороты действительно ниже нормы, придётся заниматься диагностикой. Хотя на некоторых автомобилях холостые обороты от природы низкие, поэтому там с такой вибрацией бороться сложно (например, на Honda Civic). Так что тут имеем дело с видом нормы. Ну а если холостые действительно упали, с этим надо разбираться.
Только не стоит забывать, что холостые обороты могут существенно снижаться при включении многих потребителей (из-за роста нагрузки на генератор). И если в первые холода вы вдруг заметили, что машину немного потрясывает, попробуйте выключить обогревы сидений, стёкол, зеркал, руля и чего там ещё есть. Если после их отключения вибрация пропала, переживать не стоит – это нормально.
Другое дело – неравномерная вибрация, при которой машину может тоже немного потряхивать. Тут, скорее всего, придётся скатиться в банальность – обычно это признак троения. Теоретически об этом подскажет и лампа Check Engine, но не на всех машинах она горит по любому поводу, так что единичные пропуски зажигания она может игнорировать. Выход тот же – диагностика. Может быть, пора менять свечи, может, течёт форсунка или барахлит какой-нибудь датчик. В общем, с троением всё понятно – повторяться не буду.
Более серьёзной причиной может быть неравномерная работа мотора из-за снижения компрессии в одном или нескольких цилиндрах. Даже если в системе зажигания неисправностей нет и компрессии пока хватает для воспламенения топливовоздушной смеси, значительная разница компрессии в одном из цилиндров приводит к росту вибрации на холостых оборотах. На ходу этого может быть незаметно, да и снижение динамики не все ощущают сразу, а вот на холостых мотор может уже немного трясти. Опять же – едем в сервис, измеряем компрессию и делаем выводы. Особенно это касается владельцев дизельных автомобилей, равномерность работы моторов которых от компрессии зависит особенно сильно.
И, конечно же, не стоит забывать о ГРМ. Перескок ремня на один зубец не всегда загорается ошибкой на панели, а трясти может хорошо. Растяжение цепи тоже влияет на вибрацию мотора, так что в этих случаях проверка меток или синхронизации фаз сканером лишними не будут.
Всё вышеперечисленное – это весьма распространённые причины вибрации на холостых. Но, к счастью, в жизни наиболее распространённая причина такой вибрации более проста в решении и с мотором почти не связана.
«Я устал, я ухожу»
На возрастных машинах почти всегда вибрация этого рода возникает по простой причине – из-за износа опор двигателя. Как мы все знаем, как минимум одна из опор (или подушек) мотора в современном автомобиля масляная. Масло из неё может уйти из-за разрыва или трещин, после чего мотор «ложится» на кузов. Лежащий на кузове мотор скачет так, что вибрация будет очень заметной. Поэтому в первую очередь нужно проверить именно наполненную опору.
Почему с порванной опорой мотор может трясти машину не постоянно, а только на холостом ходу? Обычно по одной простой причине: как только двигатель начинает при движении отдать крутящий момент, он немного наклоняется. И от кузова в этот момент он отходит. А при остановке ложится обратно на подушки (на их остатки) и опять начинает трясти всю машину.
Впрочем, все простые резиновые опоры со временем тоже теряют свои свойства. Резина с годами дубеет и охотно передаёт вибрации на кузов. И как раз это лучше всего заметно на холодном моторе: если постоять в пробках, да ещё и в жару, резиновые детали становятся немного мягче, и вибрация будто бы снижается. А на холодном моторе она появляется снова. Решение вопроса простое – замена опор. Причем, вероятно, менять придётся все опоры сразу, включая подушки коробки передач (если они есть), потому что в этом случае поганая овца действительно портит всё стадо и трясёт кузов даже при всех остальных исправных опорах. К сожалению, всё в этом мире со временем стареет, и износ опор неизбежен. И плохо, что аналоги обычно заметно хуже оригинальных подушек и либо не решают проблему, либо решают её ненадолго. А оригинальные опоры часто стоят довольно дорого.
Хороший способ проверить, не убиты ли опоры на машине с АКП, – это сравнить вибрацию при положении селектора в паркинге или нейтрали и в режиме D с нажатым тормозом. Если вибрация будет намного заметнее в «драйве», то почти стопроцентная причина кроется в опорах. Правда, есть одно «но»: коробка должна быть исправна. Иначе.
А если не мотор?
Более редкая причина вибрации на машине с автоматом – это износ «бублика» (гидротрансформатора). Если он собирается «покинуть чат», то при остановке в «драйве» и нажатии на тормоз тоже появляется вибрация. Но, к счастью, это бывает реже, чем износ жидкостной опоры мотора, да и букет симптомов более богатый. Тут обычно встречаются и рывки при разгоне и прямолинейном движении, и гул.
Если всё проверено сто раз и из всех подозреваемых остался только «бублик», есть смысл начать с замены масла в автомате. Возможно, со свежим маслом ситуация изменится к лучшему. Зимой можно проверить эту схему довольно просто: сразу после пуска мотора включите D и посмотрите, не пытается ли мотор заглохнуть при нажатом тормозе. Если глохнет, то вместо ATF в коробке уже какая-то невозможная жижа. Жалко только, что для этой проверки нужен мороз градусов в 20, а его ждать ещё долго.
Всё, что крутится
И, наконец, ещё одна причина странной вибрации – это неисправность навесных агрегатов и их приводов. Конечно, обнаружить вибрацию от кривого шкива генератора не получится – это совсем не тот случай, и симптомы будут другими (скорее, порвётся ремень, чем машину будет трясти). Но иногда бывает, что что-то под капотом крутится труднее, чем надо. Это может быть генератор, помпа, компрессор кондиционера – всё что угодно.
Вибрировать будет не подшипник (этого заметить нельзя), а сам мотор, которому на холостых оборотах становится трудно работать. Такое встречается очень редко, но на всякий случай приведу пример из сервиса друзей: мотор одного Ford Fusion не выдавал никаких ошибок, при этом трясся, как в лихорадке. Виновником оказалась помпа. Причём обычно при износе она сначала банально течёт и клинит, а тут просто трудно и неравномерно вращалась. И малообъёмному мотору этого было достаточно, чтобы устроить танцы на подушках. Думаю, это редкое исключение, но всё-таки если один раз с таким столкнулись, есть вероятность, что кто-то с этим тоже может встретиться.
Чего бояться?
Сама по себе вибрация, конечно, неприятна. Не зря сейчас уже многие автопроизводители ставят активные опоры двигателя, которые меняют параметры работы в зависимости от оборотов и нагрузки на мотор. Про комфорт с вибрацией можно забыть, но это не самое главное. Главное, что иногда эта вибрация может предупредить о более серьёзной неисправности или не допустить её. Взять тот же Fusion: если бы владелец вовремя не проявил озабоченность, помпа когда-нибудь всё равно заклинила бы, и последствия могли быть неприятными. Перескок ремня ГРМ или растяжение цепи тоже не обещают ничего хорошего, а троение мотора и неожиданное снижение мощности может быть попросту опасным.
Кроме того, вибрации, которые передаются на кузов, никак не продлевают жизнь проводке и разъёмам. Особенно если эта проводка уже старая и высохшая. Перетираются места фиксации, проводка в жгутах, изгибы и соединения. И это тоже плохо. Так что игнорировать появление вибрации не стоит – у неё обязательно есть на то причина, и эту причину надо искать и устранять в любом случае.