Диагностирование технического состояния механизмов и систем автомобильного двигателя

 

Цель:

изучить методы определения технического состояния автомобильного двигателя, освоить практические приемы выявления неисправностей и дать сравнительную оценку методам определения технического состояния автомобильного двигателя.

Содержание работы

1. Определение технического состояния автомобильного двигателя внешним осмотром и прослушиванием с целью выявления неисправностей по внешним признакам.

2. Определение технического состояния цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма замером давления сжатия в цилиндрах.

3. Определение технического состояния цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма методом последовательного отключения цилиндров.

4. Сравнительная оценка методов определения технического состояния автомобильного двигателя.

 

Оборудование

1. Компрессометр для замера давления сжатия.

2. Диагностический комплекс К518.

3. Электронный комбинированный стетоскоп KA-3432K.

4. Автомобильный видеоэндоскоп jProbe FX Auto.

5. Дымогенератор ОТС 6521 Leak Tamer.

Порядок выполнения работы

 

1. Определение технического состояния двигателя внешним осмотром и прослушиванием:

- осмотреть автомобильный двигатель снаружи, обращая внимание на следы течи охлаждающей жидкости, масла и топлива;

- проверить легкость пуска автомобильного двигателя, устойчивость работы на оборотах холостого хода, приемистость, бесперебойность и равномерность работы;

- проверить давление масла в системе. В случае наличия сигнальной лампы на работающем автомобильном двигателе она не должна светиться. В случае наличия манометра давления масла значения давления должно быть: для бензиновых двигателей не ниже 1 кГ/см², для дизельных не ниже 2 кГ/см²;

- пользуясь стетоскопом прослушать работу двигателя: стук поршней (у холодного двигателя), стук клапанов и подшипников (после прогрева); стук клапанов следует прослушивать у разъема головки и блока цилиндров, стук поршней, пальцев и шатунных подшипников – на стенке головки и блока цилиндров в местах соответствующих в.м.т., стук коренных подшипников – в плоскости разъема картера; стуки подшипников прослушивают при различных числах оборотов двигателя; стук коренных подшипников – глухой, низкого тона, а стук шатунных более звонкий, среднего тона; при выключенном зажигании в проверяемом цилиндре стук подшипников исчезает;

- пользуясь видеоэндоскопом и дымогенератором убедится в отсутствии подтекания масла из-под крышек клапанной коробки, поддона картера и через сальники коленчатого вала при работе двигателя на средних оборотах. Если подтекание масла имеет место и не прекращается после подтягивания крепежных болтов – снять крышку маслоналивной горловины и резко открыть дроссельную заслонку. При этом значительное газовыделение и прекращение течи масла укажет на износ цилиндропоршневой группы или засорение системы вентиляции картера;

- проверить дымление отработавших газов на выпуске – дымление двигателя может быть результатом износа деталей цилиндропоршневой группы, поломки поршневых колец или повышенного уровня масла в картере, а также следствием неисправной работы топливной системы. О величине дымления судят по густоте и цвету дыма: темный цвет отработавших газов свидетельствует о неисправной работе системы питания, белый (в виде дымки) – об изношенности цилиндропоршневой группы, белый (в виде клубков дыма) – о попадании в камеру сгорания двигателя охлаждающей жидкости, фиолетовый – о повышенном расходе масла на угар. У дизельный двигателей темно-серый и черный цвет отработавших газов может быть следствием закоксовывания продувочных окон (у двухтактных двигателей), неисправностей насосов-форсунок, износа деталей цилиндропоршневой группы и засорения воздухоочистителя; серовато-голубой цвет отработавших газов свидетельствует о повышенном сгорании масла из-за задиров в цилиндрах, а также из-за нарушения уплотнений в нагнетателе.

Результаты внешнего осмотра и прослушивания занести в лабораторный отчет (табл.1.1)

Таблица 1.1
Результаты проверки технического состояния двигателя внешним осмотром и прослушиванием.
Легкость пуска двигателя, устойчивость и характер работы, приемистость	Характер шумов (стуков) и предполагаемые причины	Характеристика отработавших газов на выпуске	Давление масла	Подтекания в системах смазки, охлаждения, питания

 

2. Замер давления в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя в цилиндрах двигателя.

 

Величина давления сжатия (Р_с) характеризует состояние цилиндропоршневой группы, газораспределительного механизма и позволяет определить их изношенность, а также нарушение герметичности прилегания клапанов и прокладки головки цилиндров. Давление сжатия в значительной степени зависит от числа оборотов коленчатого вала, температуры автомобильного двигателя, положении дроссельной заслонки. Поэтому для точной проверки Р_с на четырехтактных дизельных двигателяхбольшой мощности в тех случаях, когда число оборотов коленчатого вала двигателя меньше предусмотренного техническими условиями, значение Р_с можно определить по номограмме (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Изменение Рс в зависимости от числа оборотов коленчатого вала четырехтактного дизельного двигателя

Так, например если при 90 об/мин коленчатого вала Р_с оказалось равным 17 кГ/см², то при 150 об/мин оно будет равно 21 кГ/см².

Давление сжатия бензиновых двигателей проверяют при вывернутых свечах зажигания. Это значительно снижает сопротивление вращению коленчатого вала и позволяет получить достаточно высокое число оборотов. Малые значения Р_с свидетельствуют о повышенных утечках воздуха из цилиндров вследствие недостаточной герметичности цилиндропоршневой группы (износ цилиндров, поршневых колец), недостаточной герметичности прилегания клапанов или прокладки головки цилиндров. Для выявления причины снижения Р_с повторяют замеры, предварительно залив масло в цилиндры через отверстие свечи зажигания. Повышение после этого Р_с свидетельствует об изношенности поршневой группы, а неизменность его значения указывает на неплотность прилегания клапанов.

Для замера давления сжатия необходимо выполнить следующие операции:

У бензиновых автомобильных двигателей:

- пустить и прогреть двигатель до рабочей температуры;

- остановить двигатель, вывернуть свечи (следить, чтобы их прокладки не остались в гнездах);

- открыть полностью дроссельную заслонку;

- установить резиновый конус компрессометра в отверстие для свечи зажигания первого цилиндра и повернуть коленчатый вал стартером на 8 – 10 оборотов (пока показания стрелки прибора не перестанут увеличиваться);

- повторить замер 2 – 3 раза и определить среднее арифметическое значение Р_с; тем же способом замерить в остальных цилиндрах двигателя;

- при низких значениях Р_с (меньше 4,5 кГ/см²) залить в цилиндр 20 г масла и повторить замеры.

У дизельных двигателей:

- пустить и прогреть двигатель до рабочей температуры;

- остановить двигатель, снять насос-форсунку (форсунку) первого цилиндра и вместо нее установить наконечник компрессометра;

- снова пустить двигатель и замерить величину Р_с при числе оборотов коленчатого вала около 500 об/мин;

- снять компрессометр, установить на место насос-форсунку (форсунку), тем же способом замерить Р_с во всех остальных цилиндрах двигателя.

Занести результаты замеров в табл. 1.2 и сравнить полученные данные с нормативными.

Таблица 1.2
Результаты замера давления сжатия (Рс) в цилиндрах двигателя
№ замеров	Рс, кГ/см2 в цилиндрах	Технические условия
I	II	III	IV
Средняя величина Рс после заливки масла					Минимальные допустимые значения Рс у бензиновых двигателей7-9 кГ/см2, у дизелей – 27-30 кГ/см2. Разность Рс по цилиндрам у бензиновых двигателейне более 1 кГ/см2, у дизелей не более 2 кГ/см2. Число оборотов коленчатого вала двигателя при замере должно быть у бензиновых двигателейне менее 100 – 200 об/мин, у дизелей не менее 500 об/мин. Температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения 75 – 95 °С.

 

3. Определение технического состояния двигателя методом последовательного отключения цилиндров.

 

При работе автомобильного двигателя, возможно, получить информацию о техническом состоянии цилиндропоршневой группы методом последовательного отключения цилиндров. Сущность метода состоит в следующем.

Рассмотрим четырехцилиндровый двигатель с частотой вращения на холостом ходу 800 об/мин. При отключении электрического разряда между электродами свечи одного из цилиндров, он начинает работать по отношению к другим трем цилиндрам как тормоз (компрессор). В результате этого происходит падение начальной частоты вращения на определенную величину, обусловленную техническим состоянием цилиндропоршневой группы отключенного цилиндра. Таким образом, можно говорить о величине Δn – падения оборотов, как о диагностическом параметре цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма (чем больше величина Δn, тем лучшее техническое состояние).

Процесс проверки технического состояния ЦПГ методом последовательного отключения цилиндров происходит следующим образом: после постановки автомобиля на пост производим подключение диагностического комплекса К518 к автомобилю по приведенной схеме (рис.1.2).

Далее настраиваем стенд на отключение какого-либо цилиндра, производим отключение этого цилиндра и смотрим величину Δn – падение оборотов вращения коленчатого вала двигателя. Таким образом, проверяем состояние всех цилиндров двигателя.

Все полученные данные заносятся в табл. 1.3.

 

Рис. 1.2. Схема подключения диагностического комплекса к автомобилю

 

Таблица 1.3
Проверка состояния цилиндров двигателя
№ отключаемого цилиндра	Фактическое падение частоты вращения коленчатого вала, об/мин	Нормативное значение Δn, об/мин
		200≤ Δn≤100
		200≤ Δn≤100
		200≤ Δn≤100
		200≤ Δn≤100

 

4. Оценка способов определения технического состояния автомобильного двигателя.

 

На этом этапе необходимо сравнить между собой различные методы определения технического состояния автомобильных двигателей и дать этим методам оценку с точки зрения трудоемкости работ, достоверности получаемых результатов, наилучшей возможности выявления конкретной неисправности, сложности применяемой аппаратуры.

Результаты оценки занести в табл. 1.4.

 

Таблица 1.44
Анализ способов диагностики
Способы проверки двигателя	Применяемое оборудование	Выявляемые неисправности	Примерные затраты времени	Оценка удобства работы и надежности результатов проверки
Внешний осмотр
По давлению сжатия
Последовательным отключением цилиндров

 

Контрольные вопросы

1. Устройство и принцип работы компрессометра, стетоскопа и видеоэндоскопа.

2. Порядок оценки технического состояния внешним осмотром и прослушиванием.

3. Порядок оценки технического состояния по давлению сжатия.

4. Порядок оценки технического состояния последовательным отключением цилиндров.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2