Контрольно-диагностические регулировочные, крепежные и другие работы по кривошипно-шатунному и газораспределительному механизмам двигателя

При диагностировании двигателя в целом проверяют такие прямые (структурные) диагностические параметры: эффективную мощность двигателей; давление масла в главной масляной магистрали; удельный расход топлива; содержание оксида углерода в остаточных газах; дымность отработавших газов дизелей.

По цилиндропоршневой группе проверяют следующие зазоры: между поршнем и кольцом по высоте канавки, в стыках поршневых колец, между цилиндром и поршнем в верхнем поясе.

По кривошипно-шатунному механизму проверяют следующие зазоры: между шейками коленчатого вала и коренными подшипниками, между шейками коленчатого вала и шатунными подшипниками, между поршневым пальцем и втулкой верхней головки шатуна, осевой в коренных подшипниках коленчатого вала.

При оценке технического состояния механизма газораспределения проверяют: фазы газораспределения, зазор между распределительным валом и подшипниками, изнашивание направляющих втулок клапанов, зазоры между клапаном и седлом клапана, клапаном и приводом клапана, клапаном и коромыслом.

Наиболее распространены методы диагностирования кривошипно - шатунного и газораспределительного механизмов по шумам и вибрациям, параметрам картерного масла, герметичности двигателя (по компрессии, прорыва газа в картер двигателя, угару масла, разрежению на впуске, утечкам сжатого воздуха, сопротивляемости прокручиванию коленчатого вала, степени дымления).

Диагностирование по шумам и вибрации. Шумы в работающем двигателе возникают вследствие стуков коренных и шатунных подшипников, поршневых пальцев, поршней, вибрации клапанов, колебания распределительного вала и кулачков от импульсов крутильных колебаний коленчатого вала, колебания газов во впускном и выпускном трубопроводах, детонации в карбюраторных двигателях, соударения различных деталей, трения в подвижных соединениях.

По характеру стука или шума и по месту его возникновения можно определит некоторые неисправности двигателя (увеличение зазоров в подшипниках коленчатого вала, между поршнем и цилиндром, клапанами и толкателями, клапанами и втулками, в подшипниках распределительного вала).

Наиболее перспективным методом диагностирования технического состояния газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов являются виброакустические методы.

Существует несколько методов виброакустического диагностирования. Наиболее распространена регистрация уровня колебательного процесса в виде мгновенного импульса в функции времени (или частоты вращения коленчатого вала) при помощи осциллографа. Уровень характера спада колебательного процесса в сравнении с нормативным позволяют определить неисправность диагностируемого сопряжения. Более универсальным методом виброакустической диагностики являются регистрация и анализ всего спектра, т.е. всей совокупности колебательных процессов. Колебательный спектр снимают на узком, характерном участке процесса при существующих скоростном и нагрузочном режимах работы диагностируемого механизма. Анализ спектра заключается в группировке по частотам его составляющих колебательных процессов при помощи фильтров (подобно настройке радиоприемников на соответствующую волну). Дефект выявляют по максимальному или среднему уровню колебательного процесса в полосе частот, обусловленной работы диагностируемого сопряжения в сравнении с нормативными (эталонами). Приближенно определить шумы и стуки в двигателе можно при помощи стетоскопа. Двигатель допускается к эксплуатации при умеренном стуке клапанов, толкателей и распределительного вала на малых оборотах холостого хода. Если обнаружены стуки в шатунных и коренных подшипниках коленчатого вала, то двигатель к эксплуатации не допускается. Стук коренных подшипников глухой, сильный, низкого тона. Стук шатунных подшипников среднего тона, более звонкий, чем стук коренных подшипников. При выключении зажигания стук в цилиндре проверяемого подшипника исчезает. Стук коренных подшипников прослушивается в плоскости разъема картера, а шатунных – на стенках блока цилиндров по линии движения поршня в местах, соответствующих верхней и нижней мертвым точкам.

Стуки поршневых пальцев резко металлические, пропадающие при выключении зажигания. Они прослушиваются в верхней части блока цилиндров при резко переменном режиме работы прогретого двигателя. Наличие стука указывает на повышенный зазор между пальцем и втулкой головки шатуна или на увеличенное отверстие для пальца в бобышке поршня.

Стук поршней глухой, щелкающий, уменьшающийся по мере прогрева двигателя. Стуки поршней прослушиваются в верхней части блока цилиндров со стороны, противоположной распределительному валу, при работе недостаточно прогретого двигателя (при сильном изнашивании возможен стук поршня и на прогретом двигателе). Наличие стуков свидетельствуют о значительном изнашивании поршней и цилиндров. Стуки клапанов звонкие, хорошо прослушиваются на прогретом двигателе при малых оборотах двигателя. Они возникают при увеличении тепловых зазоров между стержнями клапанов и носком коромысла (толкателем). Точность диагноза с помощью стетоскопов в значительной степени зависит от опыта механика или слесаря-моториста.

Диагностирование по параметрам картерного масла позволяет определить темп изнашивания деталей двигателя, качество работы воздушных и масляных фильтров, герметичность системы охлаждения, а также годность самого масла. В основу диагностирования положено то, что концентрация в масле двигателя продуктов изнашивания основных деталей сохраняется практически постоянной при нормальном техническом состоянии двигателя и резко возрастает перед отказами. Диагноз ставят, сопоставляя полученные результаты анализа (при исправно работающих масляных и воздушных фильтрах и нормальном состоянии масла) с предельными показателями и предыдущими результатами. Превышение допустимых норм концентрации в масле металлов указывает на неисправную работу сопряженных деталей, превышение нормы содержания кремния – на неисправность системы охлаждения, а пониженная вязкость масла позволяет судить о его пригодности.

Диагностирование по герметичности над поршневого пространства цилиндров двигателя. Эти работы проводят по компрессии, утечке сжатого воздуха, прорыву газов в картер двигателя, угару масла и др.

Диагностирование по компрессии. Давление газов в цилиндре в конце такта сжатия зависит от изнашивания цилиндропоршневой группы, вязкости масла, частоты вращения коленчатого вала, герметичности клапанов и др. Компрессию проверяют компрессометром или компрессографом (записывающим манометром).

Диагностирование по утечке сжатого воздуха. Причины падения компрессии можно определить по утечке сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр двигателя через отверстие для свечи: если сжатый воздух выходит через карбюратор или глушитель, то клапаны неплотно прилегают к седлам, если через сапун, то неисправна (изношена) цилиндропоршневая группа; если сжатый воздух попадает в соседний цилиндр с охлажденной жидкостью, то повреждена прокладка головки блока. Утечку сжатого воздуха из цилиндра более точно можно определить при помощи специального переносного прибора, который позволяет определить техническое состояние цилиндров, поршневых колец, клапанов и прокладок головок блока цилиндров. С помощью этого прибора поочередно впускают сжатый воздух в цилиндры через отверстия для свечей зажигания или форсунки при неработающем двигателе в положении, когда клапаны закрыты, и при этом измеряют утечку воздуха по показаниям манометра прибора.

Диагностирование по прорыву газов в картер двигателя. Прорыв газов в картер двигателя в значительной степени зависит от изнашивания и нагрузки двигателя и мало от частоты вращения коленчатого вала. Объем прорывающихся газов измеряют при помощи газовых счетчиков или простых и надежных в работе приборов типа реометров. Прорыв газов в картер нового двигателя достигает 15…20 л/мин, изношенного – 80…130 л/мин.

Средний эксплуатационный расход масла установлен для бензиновых двигателей 4% от расхода топлива, для дизелей – 5%. Если расход масла только на угар достигает этих значений, то двигатель следует направить в ремонт. Обычно угар масла должен составлять 0,5…1,0% от расхода топлива.

Диагностирование по внешним признакам. Выявление и устранение неисправностей двигателей в условиях АТП в большой степени зависит от опыта специалистов, выполняющих эту работу. Чем опытнее специалист, тем он быстрее находит по внешним признакам причины неисправностей и устраняет их. Однако на практике часто не умеют вовремя обнаружить неисправность по ее внешнему проявлению. В конечном итоге это приводит к авариям двигателей, необоснованным их заменам и т.п.

С целью исключения указанных недостатков разработаны методики обнаружения неисправностей по их внешнему проявлению. Цель методики обнаружения неисправностей – определить кратчайшим путем причины неисправностей на основе их внешнего проявления. Все неисправности, встречающиеся при эксплуатации двигателей, обработаны двумя способами, которые дополняют друг друга и являются обязательными этапами рассматриваемой методики.

Первый способ представляет собой классификацию всех неисправностей двигателей по внешним признакам и установление функциональной связи между ними и неисправностями некоторых систем и узлов двигателей.

Во втором способе использован принцип алгоритма (под понятием «алгоритм» здесь имеется в виду предписание о последовательности поиска неисправности). Поиск неисправностей ведется по определенной схеме с разделением на этапе (ветви). Используются дополнительные признаки неисправностей, рекомендуются приборы для технической диагностики состояния отдельных элементов двигателей.

Затяжка деталей крепления головки блока. При работе двигателя крепление головки блока цилиндров ослабляется из-за некоторой осадки прокладки и удлинения болтов (шпилек). Крепить головку блока цилиндров нужно со средних гаек (болтов) и постепенно переходить к крайним в определенной последовательности. Болты (гайки) крепят в два приема: предварительно и окончательно. Величина затяжки обеспечивается динамометрической рукояткой в соответствии с заводскими требованиями. При затяжке креплений головки блока следует иметь в виду, что недостаточная и неправильная затяжка приводит к разрушению прокладки головки блока, деформированию головки, нарушению герметичности камеры сгорания.

Предупреждение прогорания прокладок и головок цилиндров двигателей. Прогорание прокладок и головок цилиндров двигателей – один из наиболее распространенных дефектов. Причем это происходит на двигателях с различными пробегами и сроками эксплуатации. Встречается прогорание деталей двух видов: прогорание прокладок и головок по перемычкам между соседними камерами сгорания; точечное разрушение нижней плоскости головки в зоне у впускных клапанов и около цилиндра и прогорание прокладок в этих же местах. Первый вид встречается сравнительно редко. Прогорание прокладок и головок по перемычкам между камерами сгорания – следствие нарушения плотности стыка в блоке цилиндров. Причины – неподтянутые своевременно болты крепления головки к блоку, перегрев двигателя, работа двигателя без воды в системе охлаждения.

Точечное разрушение нижней плоскости головки и прогорание прокладки происходят в результате детонационного сгорания топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя. При детонации часть смеси сгорает почти мгновенно, взрывоопасно, создавая резкое местное увеличение давления, которое вызывает вибрацию стенок цилиндров. Вибрация приводит к появлению металлических стуков (некоторые водители принимают этот стук ошибочно за стук пальцев). Местное повышение давления и его волны увеличивает количество тепла, передаваемое стенкам камеры сгорания, клапанам и днищу поршня, что приводит к повышению их температуры и механическому повреждению. При детонации ухудшается также экономичность двигателя и снижается его мощность.

Подгорание прокладок и головок цилиндров двигателя можно предупредить: регулярным подтягиванием болтов крепления головок к блоку цилиндров; эксплуатацией двигателей без перегрева; применением топлива в соответствии с инструкцией завода-изготовителя; правильной установкой угла опережения зажигания и корректировкой его по детонационной пробе; подводом наружного воздуха в теплое время года к воздушному фильтру карбюратора; правильным использованием передач в коробке передач; загрузкой автомобиля по его грузоподъемности; восстановлением объема камер сгорания при ремонте головок.

Регулировка тепловых зазоров клапанов.

Тепловые зазоры увеличиваются вследствие изнашивания кулачков и толкателей, клапанов и коромысел. Увеличение зазора приводит к увеличению шума в клапанном механизме, потере мощности, а уменьшение – к обгоранию седел и клапанов, «чиханию» в карбюраторе, «выстрелам» в глушителе, уменьшению мощности, увеличению изнашивания цилиндров. Регулировка зазоров – трудоемкая операция, так как на многих автомобилях необходимо выполнять дополнительно демонтажные работы. Тепловой зазор измеряют щупом. Размер зазоров указывают в инструкциях автомобильных заводов. Тепловые зазоры регулируются при полностью закрытых клапанах, начиная с первого цилиндра, а затем в последовательности, соответствующей порядку работы двигателя. Зазор изменяют до нужной величины, вращая регулировочный болт толкателя или винта коромысла.

Очистка нагара в цилиндре двигателя.

Нагар приводит к залипанию поршневых колец, зависанию клапанов, перегреву двигателя, увеличению изнашивания, повышению расхода топлива, снижению мощности двигателя и т.д. В условиях эксплуатации образовавшийся нагар можно удалить при снятой головке блока и без снятия ее. При снятой головке блока нагар удаляется металлическими скребками, волосяными щетками и обтирочными концами.

Поиск по сайту: