Лекция №6

Содержание лекции

3. Экспериментальная диагностика механизмов автомобиля

- Методы и оборудование для диагностирования систем питания и охлаждения

. Общие сведения

В процессе эксплуатации автомобиля может возникнуть перегрев или переохлаждение двигателя. Перегрев уменьшает наполнение цилиндров, способствует возникновению детонации и калильного зажигания и образованию нагара, повышает угар масла и изнашивание цилиндров, приводит к выплавлению подшипников и заклиниванию поршней в цилиндрах двигателя.

Переохлаждение приводит к снижению экономичности двигателя, осмолению системы вентиляции, повышению жесткости работы и износам двигателя вследствие смывания и разжижения смазочных материалов в картере двигателя топливом или к повышению вязкости смазочных материалов под влиянием низких температур (особенно в период пуска).

Переохлаждение двигателя приводит также к образованию сажи в отработавших газах. Наибольшее содержание сажи в отработавших газах у технически исправного бензинового двигателя наблюдается при пониженном температурном режиме системы охлаждения двигателя, работающего на полной нагрузке и режиме разгона Обеспечение температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения на уровне 80...90 °С снижает выброс сажи с отработавшими газами в 2,0...2,4 раза (рис. 7.1) по сравнению с температурой охлаждающей жидкости +40 °С при работе двигателя по нагрузочной и внешней характеристикам, а при работе на оборотах холостого хода и разгоне без нагрузки полностью устраняет выброс сажи с отработавшими га­зами.

По системе охлаждения проверяют также прямые (структурные) диагностические параметры: установившуюся температуру охлаждаемых поверхностей двигателя, производительность водяного насоса, охлаждающую способность теплообменника, герметичность системы охлаждения, разряжение срабатывания воздушного клапана, давление срабатывания парового клапана крышки теплообменника.

Температуру охлаждающей жидкости в открытых системах ох­лаждения нужно поддерживать в пределах 80...85 °С, а в закрытых - 100... 105 °С. Поэтому основная задача ТО системы охлаждения - поддержание наивыгоднейшего теплового режима двигателя.

Основные контрольно-диагностические работы по системе охлаждения двигателя включают: определение теплового состояния системы и ее герметичности, проверку натяжения ремня привода водяного насоса вентилятора, исправность термостата и других деталей.

Тепловое состояние системы охлаждения определяют по температуре охлаждающей жидкости в головке блока, измеряемой термометром с электродатчиком. На некоторых автомобилях для контроля установлены сигнальные электролампочки с датчиками в верхних бачках радиатора; они загораются при температуре 100... 105 °С (автомобили ГАЗ-53) и 115 °С (автомобили ЗИЛ-130).

Герметичность системы охлаждения определяют визуально, по наличию подтеканий охлаждающей жидкости. Из-за утечки жидкости из системы охлаждения возникает около 30 % всех неисправностей. Наиболее вероятными местами подтекания являются сальники водяного насоса, соединения шлангов с патрубками и трубок радиатора с бачками, а также спускные краники.

Подтекания в местах сопряжения шлангов устраняют подтяжкой хомутов крепления, а в случае повреждения шлангов - их заменой. Подтекание водяных насосов устраняют заменой сальниковых уплотнений. Устранить утечку охлаждающей жидкости вследствие дефекта в радиаторе

Рис. 7.2. Регулировка натяжения ремней: 1 — шкив генератора; 2 — водяного насоса: 3 — вентилятора

можно использованием герметика для радиатора. Это наиболее быстрый и удобный способ устранения утечек в дорожных условиях или в случаях, когда нельзя прекращать эксплуатацию автомобиля до его ремонта. Препарат хорошо герметизирует микротрещины. Добавка его в охлаждающую жидкость не снижает эффективности работы системы охлаждения.

В случае подтекания воды из радиатора его ремонтируют (как исключение допускается временная заглушка отдельных трубок).

Прогиб ремня привода водяного насоса должен быть в пределах 10...20 мм при натяжении 30...40 Н. Натяжение ремня регулируют поворотом на опоре генератора. Например, для двигателя КамАЗ-740 прогиб ремня должен быть 15...22 мм при усилии 4 Н (рис. 7.2).

Исправность термостата определяют, опуская его в подогреваемую воду (рис. 7.3). Клапан исправного термостата должен открываться при температуре 78...82 °С и полностью открываться при 91...95 °С. Нужно следить также за полным ходом клапана термостата. Его величина, например для двигателя КамАЗ-740, должна быть не менее 8,5 мм. Допускается потеря хода клапана не более 20 %.

Уровень охлаждающй жидкости в радиаторе проверяют ежедневно (перед началом работы). Одновременно контролируется исправность пробки радиатора. В случае хранения автомобилей без охлаждающей жидкости (в зимнее время) заправка системы охлаждения производится перед пуском двигателя. Совершенно не допускаются подтекание охлаждающей жидкости и ослабление креп­лений деталей системы охлаждения при эксплуатации.

Очень важно в процессе эксплуатации автомобилей поддержи­вать температуру воздуха под капотом двигателя 30...40 °С.

Особенности ТО системы охлаждения двигателей КамАЗ-740 В жаркую погоду часто возникает перегрев двигателя. Причин тому несколько: длительное применение воды в системе охлаладения, недостаточный конт­роль технического состояния включателя гидромуфты, несвоевременная очистка системы охлаждения от продуктов кор­розии и накипи и др.

В качестве охлаждающей жидкости надо использовать низкозамерзающие жидкости «Тосол П-40» или «Тосол А-65». Воду можно применять как исключение, да и то кратковременно. Длительное применение воды в системе охлаждения - одна из главных причин массового выхода из строя водяных насосов.

Необходимо контролировать техническое состояние включателя гидромуфты, через который возможно проникновение масла в систему охлаждения. При этом низкозамерзающие жидкости сильно вспениваются и теплоотвод ухудшается.

Несвоевременная очистка радиатора системы охлаждения, а также недостаточная жесткость конструкции масляного радиатора вызывают просачивание масла из мест соединения бачков и трубок масляного радиатора. Масло попадает на радиатор системы охлаждения и ухудшает теплоотвод.

Рис. 7.3. Схема установки для проверки термостатов:

1 — кронштейн; 2 — термометр; 3 — ин­дикатор; 4 — термостат; 5 — ванна с во­дой; 6 — электронагреватель

Таким образом, при обслуживании системы охлаждения двигателя КамАЗ-740 дополнительно к общепринятым работам следует уделять особое внимание составу охлаждающей жидкости, контролю технического состояния включателя гидромуфты и своевременной очистке системы охлаждения от продуктов коррозии и накипи.

Общее диагностирование системы питания

Во время стендовых испытаний проводят проверку качества рабочего процесса по анализу состава отработавших газов с помощью газоаналитической аппаратуры. Для определения содержания СО широко распространены приборы, определяющие количество теплоты от сгорания СО на каталитически активной платиновой спирали «Элкон S-100» (BP).

Другую группу приборов называют альфамерами. К ним относят газоанализаторы, принцип работы которых связан с изменением теплопроводности отработавших газов (С0₂ и Н₂). В приборах этого типа часть газа пропускают через нагретую платиновую проволоку. Одновременно с этим через другую нагретую платиновую проволоку пропускают воздух. Сопоставление температур охлаждения обеих проволок позволяет судить о содержании СО в отработавших газах.

Широко распространены более точные газоанализаторы, работающие по принципу инфракрасного излучения - Инфралит».

В отработавших газах содержится также много различных углеводородов СН. Контроль содержания СН осуществляют при помощи недисперсных инфракрасных излучений. Количество СН пересчитывают на легкий углеводород - n-гексан. Это наиболее простой способ.

Диагностирование системы питания дизельных двигателей с помощью анализа отработавших газов весьма упрощается тем, что количество более важных компонентов и сажи (дымность), находящейся в отработавших газах, почти пропорционально коэффициенту избытка воздуха. Поэтому на практике для получения надежных результатов вместо проведения газового анализа достаточно определить степень задымляемости в отработавших газах или содержание сажи.

Содержание сажи в отработавших газах можно определить от-фильтрованием частиц сажи, образующих видимый дым. Для этого зондом отбирают необходимое количество газа и пропускают его через бумажный фильтр. Сажа образует на бумажном фильтре серое или черное пятно, которое оценивают по шкале черноты.

Поэлементное диагностирование системы питания карбюраторных двигателей

В системе питания карбюраторных двигателей проверяют следующие прямые (структурные) диагностические параметры: удельный расход топлива через жиклеры, уровень топлива в поплавковой камере карбюратора, производительность топливного насоса, давление топлива после насоса, загрязненность воздухоочистителя.

Уровень топлива в поплавковой камере проверяют на специальном приборе или прямо на двигателе. Для проверки уровня топлива используют принцип сообщающихся сосудов. Вместо пробки под одним из жиклеров ввертывают штуцер с резиновой трубкой, которая соединена с контрольной стеклянной трубкой.

Пропускную способность жиклеров определяют не менее одного раза в год,. Ее измеряют количеством дистиллированной воды (в см³), протекающей через дозирующее отверстие жиклера за одну минуту под напором водяного столба высотой (1 ± 0,002) м при температуре воды (20 ±1) °С.

Герметичность карбюратора. Герметичность поплавка определяют, погружая его в воду на 30 с при температуре воды 80..90 °С. При неисправ­ном поплавке из него будут выходить пузырьки воздуха.

Герметичность игольчатого клапана проверяют на вакуумном приборе. Герметичность клапана считается удовлетворительной, если понижение столба воды на высоте 1 м над уровнем воды в бачке за 30 с не превысит 10 мм.

Чтобы проверить производительность насоса-ускорителя, карбюратор снимают с двигателя, поплавковую камеру заполняют топливом и под отверстие смесительной камеры подставляют сосуд. Затем нажимают на шток насоса, производя 10 полных ходов поршня. После этого мензуркой измеряют количество вытекшего в сосуд топлива и сравнивают полученные результаты по таблице с нормативными данными. Величину хода ускорительного насоса регулируют перестановкой тяги штока в отверстие рычага. На лето соединяют тягу с отверстием, расположенным ближе к оси, устанавливая меньший ход поршня насоса.

Устойчивость работы двигателя на холостом ходу проверяют на прогретом работающем двигателе при исправных приборах зажигания, нормальных тепловых зазорах клапанов и открытой воздушной заслонке Если регулировка правильная, то двигатель устойчиво работает при 400...500мин ^-1. Качество регулировки проверяют резким открытием дросселя и быстрым покрытием его, при этом двигатель не должен глохнуть. Карбюратор на холостой ход регулируют вращением винтов количества и качества горючей смеси.

В процессе эксплуатации автомобилей производят также регулировку привода управления карбюратором и индивидуальную регулировку карбюратора в целом. Привод дросселя регулируют так, чтобы при отпущенной педали и выдвинутой до конца кнопке ручного управления дроссель был закрыт до упора, а при нажатии на педаль, которая не должна доходить до пола на 3...5 мм, полностью открывается. Ножной привод регулируют изменением длины тяги или толкателя, а ручной - при изменении длины троса.

При диагностирдвании топливных насосов контролируют их герметичность, рабочее давление и производительность специальными приборами, имитирующими работу топливных насосов на двигателе. Например, для топливных насосов автомобилей ЗИЛ-130 рабочее давление должно быть 0,02...0,03 МПа, а производительность - 140 л/ч.

Поэлементное диагностирование системы питания дизельных двигателей

Особое место для дизельных двигателей занимает контроль герметичности топливной системы, которую проверяют прямо на двигателе.

Герметичность форсунки проверяют при давлении 30 МПа. Пока­зателем герметичности является время падения давления (на 3 МПа должно быть не менее 30...45 с). Для определения этого времени давление впрыскивания проверяемой форсунки регулировочным винтом доводят до 30 МПа по манометру, включая секундомер, и при давлении 25 МПа секундомер выключают.

Давление впрыскивания форсунок определяют на специальных приборах по показаниям манометра.

Качество распыливания топлива форсункой проверяют на специальных стендах и считают удовлетворительным, если топливо впрыскивается в туманообразном состоянии, равномерно распределяется по поперечному сечению конуса струи и по каждому отверстию распылителя. Начало и конец впрыскивания должны быть четкими и сопровождаться характерным (глухим) треском. Совершенно не допускается подтекание топлива из распылителей форсунок.

Диагностирование топливного насоса высокого давления (ТНВД) заключается в определении начала, величины и равномерности подачи топлива отдельными секциями. Величину подачи топлива каждой секцией насоса определяют с помощью мерных мензурок при температуре топлива 25...30 °С Насос проверяют совместно с комплектом исправных и отрегулированных форсунок на давление впрыска (15 ± 0,5) МПа и комплектом топливопроводов высокого давления длиной (400 ± 3) мм. Топливные насосы высокого давления (ТНВД) проверяют на стендах NC-108 и NC-104 «Моторпал» (Чехословакия) или «Стар-12»

Количество подаваемого топлива каждой секцией за один ход плунжера для двигателей ЯМЗ должно быть 105...107 мм³. Неравномерность подачи топлива между секциями насоса не должна превышать 3% при полной подаче и при номинальной частоте вращения 1050 мин^-1 вала насоса.

Равномерность и величину подачи топлива каждой секции насоса регулируют смещением поворотной втулки относительно зубчатого сектора. Топливные насосы имеют автоматическую муфту опережения впрыскивания топлива, которая изменяет момент начала подачи топлива в цилиндр в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Установочный угол опережения впрыскивания топлива зависит от особенностей каждой отдельной муфты.

Работу автоматической муфты опережения впрыскивания проверяют на стенде с помощью стробоскопической лампы. Угол начала подачи топлива должен быть равен (4,5 ± 0,5)° при (1300 ± 10) мин^-1 и (1,0 ± 0,5)° при (600 ± 10) мин^-1 кулачкового вала насоса. При проверке ТНВД необходимо обращать внимание на герметичность агрегатов. Не допускается течь топлива и масла через уплотнения ТНВД, регулятора скорости и топливоподкачи-вающего насоса. Трущиеся поверхности насоса смазываются от системы смазывания двигателя.

Диагностирование топливоподкачивающего насоса это опрделение его производительности при заданном противодавлении и давления при полностью перекрытом нагнетательном канале. Производительность топливоподкачивающих насосов, устанавливаемых на двигателях ЯМЗ, при 1050 мин^-1 кулачкового вала и противодавлении в магистрали 0,5...0,17МПа должна быть 2,2 л/мин, а максимальное давление 0,4 МПа.

Начало подачи топлива определяют с помощью моментоскопа Для проверки момента начала подачи топлива необходимо присоединить моментоскоп к штуцеру восьмой секции насоса и провернуть вручную его вал до появления топлива в трубке моментскопа. Момент начала подачи топлива определяют во время поворота вала стенда по часовой стрелке (по началу движения топлива в моментоскопе).

Регулировку минимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя выполняют в процессе эксплуатации автомобилей. Эти операции проводят после установки угла опережения впрыскивания топлива. Частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу, указанном в характеристике двигателя, контролируют по тахометру на прогретом двигателе при тем­пературе системы охлаждения не выше 70 °С или с помощью анализатора топливной аппаратуры (рис. 8.11). Этот прибор обеспечивает и определение следующих параметров: частоты вращения кулачкового вала топливного насоса; оборотов начала и конца действия регулятора частоты вращения; установочного угла опережения впрыскивания топлива; давление начала впрыскивания топлива; максимального давления впрыскивания топлива. Кроме того, с помощью прибора можно оценить качество работы регулятора частоты вращения и автоматической муфты опережения впрыскивания топлива.

При подключении к анализатору осциллографа по характеру осциллограмм давления дополнительно можно определить: техническое состояние нагнетательного клапана и плунжерной пары; поломку пружины толкателя плунжера; техническое состояние распылителя форсунки.

Фильтры очистки топлива периодически меняют, а корпуса их обязательно промывают дизельные топливом.

Топливный насос низкого давления проверяют при (1300 ± 10) мин^-1, объем подаваемого топлива должен быть 2,5 л/мин при разрежении на всасывании (22 ± 1) кПа.

Эксплуатация двигателя с засоренным картонным фильтрующим элементом выше допустимого приводит к ухудшению тяговых и экономических качеств автомобиля вследствие возрастания сопротивления на впуске. Может также произойти разрыв штор фильтрующего картона. Тогда вместе с воздухом в цилиндры будет поступать абразивная пыль, вызывающая интенсивное изнашивание цилиндропоршневой группы и других деталей двигателя.

Уровень засоренности воздухоочистителя на автомобиле контро­лирует индикатор, за показаниями которого необходимо постоянно наблюдать. После срабатывания индикатора предельно допустимой засоренности фильтрующего элемента необходимо немедленно обслужить воздухоочиститель. При неисправном индикаторе воздухоочиститель обслуживают принудительно через 250 ч работы, а при повышенной запыленности - чаще. Фильтрующий элемент промывают в моющем растворе или продувают сжатым воздухом.

Проверка качества дизельного топлива, используемого для заправки автомобилей, особенно работающих на сельхозперевозках, показала, что в одной тонне неотфильтрованного и неотстоявшегося топлива может содержаться до 300 г механических примесей. Если отстой из топливных баков автомобилей и фильтров своевременно не удаляют и их плохо и несвоевременно промывают, то в насосы и форсунки поступает топливо, содержащее 0,001...0,09 % загрязнений с размеров частиц 15...45 мкм. В результате ускоряется изнашивание деталей топливной аппаратуры, увеличивается количество отказов и неисправностей. Изложенное свидетельствует о том, что чистоте дизельного топлива необходимо уделять особое внимание при ТО системы питания двигателей.

Поиск по сайту: