Автомобильный стетоскоп: все проблемы — на слуху

Работа двигателя и других механизмов автомобиля сопровождается разнообразными звуками, которые опытному слуху могут многое рассказать о состоянии агрегата и его неисправностях. Для диагностики автомобиля на слух используется специальный инструмент — стетоскоп, о котором подробно рассказано в статье.

Назначение стетоскопа

Работа любого механического устройства или механизма сопровождается различными звуками, возникающими при трении и контакте деталей друг с другом, а также вследствие тепловых, химических, газодинамических и иных процессов. Это в полной мере относится и к автомобилю — его двигатель, подвеска, ходовая часть даже кузов и многие другие детали всегда издают разнообразные звуки, складывающиеся в шум. Однако звук работы двигателя, коробки передач или подвески может нести полезную информацию о состоянии этих агрегатов, говорить о возникновении каких-либо проблем и неисправностей. Главное здесь — суметь распознать нужный звук и идентифицировать его.

Опытные мастера и водители могут определить неисправность по звуку без каких-либо приборов — любой мало-мальски опытный автомеханик легко различит стук клапанов, поршневых пальцев или поршней в цилиндрах двигателя, звук детонации и подсоса (утечки) газов, звук изношенных или поломанных шестерен в коробке передач и т.д. Однако такая диагностика не дает стопроцентного результата и требует более точного выявления источника звука.

Эту задачу решает специальный прибор для прослушивания механических устройств — стетоскоп (или фонендоскоп). Стетоскоп — простейший акустический прибор для прослушивания шумов внутри механизмов или, если говорить о медицине, для выслушивания шумов внутренних органов. Стетоскоп позволяет решить две задачи:

• Уловить звуки различной интенсивности, в том числе и заглушаемые другими шумами механизма. Проще говоря, стетоскоп усиливает звук, обеспечивая его уверенную идентификацию;
• Локализовать источник звука в объеме механизма;
• По издаваемым звукам, их интенсивности и характеру сравнить работу одинаковых частей механизма (например — клапанов, толкателей, поршней, шатунов и т.д.).

Следует особо отметить, что стетоскоп одинаково хорошо может улавливать звуки различного происхождения:

• Контакт (удары) деталей друг о друга;
• Трение деталей;
• Шум, издаваемый при сгорании топливно-воздушной смеси;
• Шум, издаваемый струей воздуха или газов;
• Шум, издаваемы течением жидкости внутри каналов.

С помощью стетоскопа можно произвести быструю и довольно точную диагностику двигателя или других агрегатов автомобиля, не прибегая к сложному оборудованию. При этом прибор имеет крайне простое устройство и принцип.

Типы и устройство стетоскопов

В настоящее время существует две больших группы стетоскопов:

• Электронные;
• Механические.

Наиболее просто устроены механические стетоскопы, которые фактически являются лишь усовершенствованными медицинскими стетоскопами. Основу прибора составляет герметичная акустическая (звукоулавливающая) камера, в которой имеется эластичная мембрана. Правда, в автомобильном стетоскопе мембрана расположена внутри камеры, а доступ звука к ней осуществляется через небольшое отверстие в передней стенке. Камера соединена с двумя трубками, которые заканчиваются каплевидными наконечниками для вставки в ушные каналы.

Принцип работы прибора основан на передачи звука от мембраны камеры непосредственно в ушной канал и к барабанным перепонкам. Это достигается за счет герметичности системы из камеры и трубок при вставке их в слуховой канал — колебания мембраны заставляют колебаться воздух в камере, эти колебания беспрепятственно проходят по трубкам и достигают барабанной перепонки. А так как звук идет по трубкам, то он не рассеивается и не теряет энергию по пути от источника звука до уха — это создает эффект усиления.

Главное отличие автомобильного стетоскопа от медицинского — в рабочем органе. Автомобильный стетоскоп может комплектоваться двумя типами рабочего органа:

• Рупор большого относительного удлинения;
• Металлический щуп (зонд).

С помощью рупора удобно прослушивать доступные поверхности агрегатов, его можно переставлять с места на место и выслушивать шумы. А с помощью тонкого щупа удобно прослушивать труднодоступные узлы и агрегаты, либо конкретные детали (например, подшипники). Как известно, скорость звука в металлах гораздо выше, чем в газах (воздухе), так что с помощью металлического щупа можно уверенно и очень точно выслушивать шумы различных механизмов.

Конструкция стетоскопов предусматривает легкую замену рупора и щупа, поэтому многие стетоскопы имеют в комплекте сразу несколько щупов различной длины и рупор.

Электронные стетоскопы имеют более сложное устройство — в них обязательно предусмотрено звукоулавливающее устройство (обычно на основе пьезоэлектрического элемента), усилительный блок и наушники. В усилительном блоке расположен усилитель, а также блок регулировок, с помощью которого можно изменять интенсивность звука. В современных электронных стетоскопах может быть очень широкий функционал — многоканальность (прослушивание механизмов сразу в нескольких точках), автоматическая обработка сигнала и другие.

Электронный стетоскоп — это профессиональный, а потому и более дорогой диагностический прибор, поэтому в среде любителей он не нашел широкого распространения. А механический стетоскоп — это очень простое и доступное решение, которое при правильном подходе может помочь даже непрофессионалу.

Приемы работы с автомобильным стетоскопом

Сразу следует оговориться, что принципы, заложенные в работе со стетоскопом, крайне просты, однако для эффективной диагностики следует иметь определенный опыт и навык. Рядовой автовладелец вряд ли сразу же определит источник и причину того или иного звука — это доступно только профессионалам. Однако есть ряд звуков и признаков, по которым можно определить типичные неисправности и проблемы в агрегатах автомобиля. Здесь мы поговорим именно о них, сделав основной упор на двигатель.

В первую очередь, необходимо уметь определять частоту звука, а если говорить точнее — частоту его основной гармоники. Обычно звуки делятся на две категории:

• Звонкие — это признак быстрых ударов деталей из твердых металлов, причем обычно не покрытых маслом. Такие звуки возникают при увеличенных зазорах клапанов, а нередко они свидетельствуют и о поломке деталей;
• Глухие — это обширная группа звуков, которые вызываются ударами деталей из мягких металлов, а также деталей, покрытых слоем смазки. Такие звуки возникают при износе втулок шатунов, вкладышей коленчатого и распределительного валов и т.д. Глухой металлический звук возникает и при детонации.

При этом звуки от разных деталей двигателя обладают характерными признаками. Тикающие ритмичные звуки издают детали привода клапанов, брякающие — цепи привода ГРМ, глухие звуки издает коленвал, а чуть менее приглушенные звуки исходят от распределительных валов. Ну, а если слышатся резкие звуки, то причина может быть в сломанной детали.

Очень важной характеристикой звука двигателя является его ритмичность. Ритмичные звуки, которые возникают в такт работы двигателя, издаются всеми вращающимися и движущимися частями. Неритмичные, неожиданно возникающие и пропадающие звуки всегда свидетельствуют о неисправностях вплоть до разрушения деталей.

Наконец, огромнейшее значение имеет локализация звука. Звонкие ритмичные звуки в верхней части двигателя (в головке) — это клапаны и привод клапанов. Глухие звуки в нижней части — коленчатый вал. Приглушенные или металлические звуки в блоке — это поршневая группа, пальцы или шатуны. Собственно, именно по локализации и определяется причина звука и возможные проблемы двигателя.

Таким образом, прослушивая стетоскопом двигатель в разных частях и анализируя звуки, можно произвести диагностику двигателя. В практике рядового автовладельца чаще возникают ситуации, при которых стук возникает вследствие недостатка масла (а значит, есть утечка, забиты каналы или фильтр, либо плохо работает масляный насос), увеличенного зазора в клапанах или из-за чрезмерного износа трущихся деталей.

Помимо звуков контактирующих деталей стетоскопом можно диагностировать подсос воздуха в соединениях деталей, который, в отличие от утечек газов, практически незаметен. Для этого рупором стетоскопа необходимо исследовать соединения деталей, вызывающих подозрения. Довольно легко по характерному шипению диагностируется подсос воздуха между карбюратором и впускным коллектором, в дроссельном узле, в уплотнителях топливных форсунок, в различных воздуховодах и в других узлах.

При определенной практике и должном умении, стетоскоп станет верным и надежным диагностическим прибором, посредством которого можно определить самый широкий круг неисправностей автомобиля.