Диагностика кшм – Кривошипно-шатунный Механизм Двигателя, Назначение, Принцип Действия и Характеристика КШМ, Диагностика и Ремонт Неисправностей, Конструкция с Чертежами и Схемами

Диагностирование кривошипно-шатунного механизма двигателя | Диагностирование автомобиля

Предварительная оценка состояния сопряжения КШМ по давлению масла и стукам

Предварительную оценку состояния сопряжений КШМ можно получить по величине давлении масла в главной магистрали и характеру стуков в определенных зонах двигателя.

Давление масла проверяют устройством КИ-5472 ГОСНИТИ, которое состоит из манометра, соединительного рукава с ниппелем и накидной гайкой, демпфера для сглаживания пульсации масла при измерении давления и сменных штуцеров. Чтобы измерить давление в главной магистрали дизеля, устройство подключают к корпусу масляного фильтра, отсоединив трубку штатного манометра.

Для проверки давления выполните следующие операции:

  • подсоедините к корпусу масляного фильтра КИ-5472
  • запустите и прогрейте до нормального теплового состояния двигатель
  • зафиксируйте давление масла в магистрали при номинальной и минимально устойчивой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу

Стуки в сопряжениях КШМ прослушивают при неработающем двигателе электронным автостетоскопом ТУ 14 МО.082.017, попеременно создавая в надпоршневом пространстве разрежение и давление с помощью компрессорно-вакуумной установки КИ-4912 ГОСНИТИ или КИ-13907 ГОСНИТИ. Прослушивают стуки в сопряжениях

бобышки поршня — поршневой палец, поршневой палец — втулка верхней головки шатуна, шейка коленчатого вала — шатунный механизм.

Если давление масла ниже допустимых значений, при наличии стуков в сопряжениях коленчатого вала проверяют зазоры в указанных сопряжениях. При пониженном давлении масла и отсутствии стуков проверяют регулировку сливного клапана смазочной системы. Если это не даст положительных результатов, проверяют подачу масла насосом и состояние редукционного клапана смазочной системы на стенде.

Определение состояния КШМ по зазорам в его сопряжениях

Заключение о состоянии КШМ можно сделать по величине зазоров в его сопряжениях. Суммарный зазор в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике замеряют устройством КИ-11140 ГОСНИТИ.

Для измерения зазоров необходимо:

  • установить поршень проверяемого цилиндра в ВМТ на такте сжатия и застопорить коленчатый вал
  • закрепить устройство в головке цилиндров вместо форсунки, ослабив стопорный винт и приподняв направляющую с индикатором и штоком вверх
  • опустить направляющую до упора штока в днище поршня (натягом) и зафиксировать ее винтом
  • присоединить распределительный трубопровод компрессорно-вакуумной установки к штуцеру пневматического приемника
  • включить установку и довести давление и разрежение в ее ресиверах соответственно до 0,06—0,1 МПа и 0,06—0,07 МПа
  • выполнить два-три цикла подачи в надпоршневое пространство давления и разрежения переключением распределительного крана до получения стабильных показаний индикатора
  • соединить краном ресивер сжатого воздуха с надпоршневым пространством и настроить индикатор на нуль
  • плавно соединить ресивер разреженного воздуха с надпоршневым пространством и зафиксировать по индикатору сначала зазор в соединении поршневой палец — верхняя головка шатуна, затем суммарный зазор в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике

Зазоры в КШМ измеряют 3-кратно и принимают среднее значение.

Если зазоры хотя бы у одного шатуна превышают допустимые значения, двигатель подлежит ремонту.

4.3.Диагностирование кривошипно-шатунного механизма

Проверяют кривошипно-шатунный механизм пускового двигателя по стукам, величине суммарного зазора в элементах КШМ и величине

создаваемого разрежения.

Стуки проверяют при неработающем двигателе, для чего устанавливают поршень в в.м.т. на такте сжатия и фиксируют его в данном положении. Специальным переходником, ввертываемым в отверстие свечи или заливного краника, подключают к надпоршневому пространству наконечник компрессорно-вакуумной установки КИ-13907. При закрытом кране установки включают компрессор и создают в ресивере давление 0,2…0,25 МПа и разрежение 0,06…0,07 МПа. Регулируют давление до 0,2 МПа, прикладывают наконечник стетоскопа к блоку цилиндров в зоне поршневого пальца, открывают кран, и попеременно создавая в надпоршневом пространстве разрежение и сжатие, прослушивают стуки в верхней головке шатуна. Продолжая поддерживать в ресиверах заданное давление и разрежение, и, прикладывая наконечник стетоскопа к картеру и цилиндру, прослушивают стуки в подшипниках. Значительные стуки указывают на необходимость проверки зазоров в данных сопряжениях.

При проверке зазоров вывертывают из головки свечу. зажигания и устанавливают вместо нее приспособление КИ-11140 с индикатором часового типа (рис. 5.5.), при этом ножка индикатора должна утопать на 1,5..2 мм.

Открыв распределительный кран, создают в камере разрежение. Нулевое значение шкалы индикатора совмещают с большой стрелкой. После этого создают в камере давление. Переводят кран в нейтральную позицию и подсчитывают разницу в показаниях индикатора. Полученный результат покажет величину суммарного зазора в сопряжениях кривошитю-шатунного механизма. Если данный зазор превышает допустимое значение — 1 мм, то двигатель подлежит разборке для непосредственного измерения зазоров в каждом подшипниковом узле.

Для измерения величины разрежения отсоединяют наконечник компрессорно-вакуумной установки. Ввертывают, если был вывернут, заливной краник. В свечное отверстие вставляют вакуум-анализатор КИ-5315 (рис. 6.5.). Прокручивая коленчатый вал стартером, измеряют величину разрежения. Если оно меньше 0,03 МПа, то пусковой двигатель подлежит разборке для проведения экспертизы деталей цилиндро-поршневой группы и определения объема ремонтных работ.

    1. Обслуживание системы питания

Промывают карбюратор. Для этого вывертывают из корпуса карбюратора штуцер подвода топлива, очищают от грязи и встречным потоком бензина или керосина продувают сетку. При сильном загрязнении извлекают ее из штуцера и продувают сжатым воздухом. Если пусковой двигатель работает с перебоями, то вывертывают винт холостого хода и винт жиклера-распылителя. Промывают их в бензине и продувают сжатым воздухом. Продувают воздухом каналы холостого хода и отверстие главного жиклера.

У беспоплавкового карбюратора К-06 (11.1107) снимают крышку диафрагмы, затем прокладку и диафрагму и прополаскивают все детали и корпус в бензине.

Собирают карбюратор в обратной последовательности. При этом диафрагму нужно установить так, чтобы большой металлический диск ее находился внутри камеры (топливной полости).

После постановки карбюратора на двигатель проверяют и регулируют тяги автоматического управления дроссельной заслонкой. Для этого полностью открывают заслонку (до упора ограничителя в прилив корпуса), и не изменяя положения ее рычагов и рычагов регулятора, присоединяют тягу к рычагу заслонки, при необходимости изменив длину тяги.

Диагностика КШМ двигателя

Диагностика КШМ двигателя автомобиля

В автомобильных двигателях внутреннего сгорания поршневого типа происходят сложные процессы преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию, а тепловой энергии в механическую. При этом механическая энергия

с помощью кривошипно-шатунного механизма (КШМ) из возвратно-поступательного движения поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. В работе двигателя участвуют синхронно действующие многие механизмы и системы, но главным является кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Этот механизм определяет основные эксплуатационные качества двигателя и необходимость ремонтных воздействий, которые наиболее трудоемки.

Изменение технического состояния КШМ – цилиндров, поршневых колец, поршней, шеек и подшипников коленчатого вала – зависит от многих факторов эксплуатационного порядка (нагрузка, температурный режим, периодичность и качество технического обслуживания, качество масел, топлива, квалификация водителя, режим прогрева и т.д.). Во время проверки кривошипно-шатунного механизма уделите больше внимание

диагностике коленчатого вала, так как эта деталь достаточно дорогостоящая.

Непосредственное влияние на эксплуатационные качества автомобиля – мощность двигателя, расход топлива и масла, пусковые качества, состав отработавших газов – оказывает износ цилиндров, поршней и поршневых колец. Состояние этих же деталей чаще всего определяет и необходимость ремонта двигателя.

Сопряжение коленчатого вала не оказывают влияния на эксплуатационные качества двигателя, но определяют необходимость ремонта, если износ их достигает предельной величины, и появляются опасные стуки, при которых дальнейшая работа двигателя невозможна.

Диагностика ГРМ двигателя (газораспределительного механизма)

Значительное влияние на эксплуатационные качества двигателя оказывают неисправности клапанов газораспределительного механизма и в первую очередь герметичность прилегания клапана к седлу в блоке цилиндров или головке блока. Нарушение герметичности клапанов возможно в результате выработки рабочей фаски головки клапана или седла, подгорания фаски, перекоса головки клапана из-за износа направляющей втулки клапана или деформации стержня клапана, а также в результате уменьшения теплового зазора между толкающим элементом и стержнем клапана. Увеличение этого зазора на герметичность посадки клапана не влияет, но вызывает сильные стуки и повышенный износ рабочих фасок клапана и седла. Бывают случаи, когда клапан не садится в седло из-за поломки пружины, обильного нагарообразования, задиров в направляющей втулке, перегрева и попадания под клапан посторонних твердых частиц.

Величины номинальных и предельных значений структурных параметров двигателей отечественного производства приведены в таблице.

Величины номинальных параметров установлены довольно точно и выдерживаются заводами-изготовителями. Величины предельных параметров имеют значительные отклонения от рекомендованных как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения их значений.

Это объясняется трудностями определения структурных параметров в эксплуатационных условиях без разборки сопряжений, а также различным подходом к эксплуатации машин с учетом сезонности, экономической стороны, возможности выполнить ремонт в момент, когда параметры двигателя достигли своего предельного значения и механизм полностью выработал свой ресурс.

Для определения структурных параметров с достаточной для практики точностью в эксплуатационных условиях применяют способы и приборы, измеряющие диагностические параметры, которые связаны с величиной структурных параметров.С помощью современной диагностики двигателя можно с легкостью определить появившиеся неисправности.

Например, диагностический параметр – пропуск газов в картер двигателя связан количественными зависимостями с износом цилиндро-поршневой группы, которая влияет на мощность двигателя, на расход масла и топлива и на другие качества двигателя. С помощью акустического сигнала определяется величина зазоров в газораспределительном механизме и кривошипно-шатунном механизме. Давление масла в магистрали связано с зазорами в сопряжениях шейки коленчатого вала – подшипники.

Диагностирование кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения


Определение стуков в двигателе. Наиболее простой и доступный способ диагностирования состояния кривошипно-шатунного механизма заключается в определении стуков в двигателе с помощью стетоскопа. Работы проводятся на прогретом двигателе при температуре охлаждающей жидкости 75… 80 °С. Усиление звука в стетоскопе происходит при колебании мембраны или с помощью специально встроенного транзисторного усилителя, который имеется в стетоскопе «Экранас» мод. КИ-1154.

При проверке подшипников коленчатого вала стержень стетоскопа прислоняется к боковой стенке блока цилиндров двигателя в месте расположения коренных подшипников или на уровне шатунных подшипников при положении поршня в ВМТ. Стуки прослушиваются на прогретом двигателе при резком изменении частоты вращения коленчатого вала.

Стук коренных подшипников коленчатого вала сильный, звук глухой, низкого тона, прослушивается при быстром изменении частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу, что достигается резким увеличением или уменьшением подачи топлива, а также под нагрузкой. Стук появляется при зазоре 0,1 …0,2 мм. При больших зазорах в подшипниках стук слышен даже при постоянной частоте вращения коленчатого вала. При отключении одной форсунки (для дизеля) или одной или двух свечей зажигания (для карбюраторных двигателей) характер стуков почти не изменяется.

Стук шатунных подшипников коленчатого вала сильный, звук более резкий, чем у коренных подшипников, прослушивается при резком изменении частоты вращения коленчатого вала или под нагрузкой. При отключенной форсунке (для дизеля) или свече зажигания (для карбюраторных двигателей) в цилиндре, в нижней головке шатуна которого имеет место повышенный зазор, стук уменьшается или вообще пропадает. Таким образом можно определить увеличенный зазор в конкретном шатунном подшипнике.

Стуки в сопряжении поршневой палец—шатун (появляются при зазоре 0,1 мм) имеют звонкие металлические звуки, которые слышны при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. При отключении форсунки (для дизеля) или свечи зажигания (для карбюраторных двигателей) стуки в этом цилиндре исчезают.

Похожие стуки могут возникать также при малом угле опережения впрыска топлива (у дизеля) или при детонационном сгорании при раннем угле зажигания (у карбюраторных двигателей). При установке опережения впрыска топлива (у дизеля) или нормального угла опережения зажигания (у карбюраторных двигателей) эти стуки исчезают. Этого не происходит при увеличенном зазоре поршневого пальца в верхней головке шатуна или в бобышках поршня. Эти стуки также исчезают при снижении нагрузки на двигатель.

Стук поршней о цилиндр, появляющийся при зазоре 0,3… 0,4 мм, имеет глухой, щелкающий звук, который прослушивается на непрогретом двигателе при резком уменьшении частоты вращения коленчатого вала и при малой частоте вращения.

Определение стуков в механизме газораспределения. У механизма газораспределения проверяют только стуки в клапанах. Стуки в клапанах механизма газораспределения слышны при любой частоте вращения коленчатого вала (особенно при малой) под колпаком крышки головки цилиндров. Сильный стук в прогретом двигателе свидетельствует об увеличенных зазорах между стержнем клапана и коромыслом. Стук сломанной клапанной пружины слышен при любой частоте вращения коленчатого вала и не меняется по звучанию.

Шум шестерен распределительного механизма прослушивается при малой частоте вращения коленчатого вала в зоне крышки шестерен. Высокий уровень шума свидетельствует об износе шестерен.

Определение суммарного зазора в кривошипно-шатунном механизме. Установка мод. КИ-13907 (рис. 7.1), созданная ГосНИТИ, используется для измерения зазоров в кривошипно-шатунном механизме приборами мод. КИ-11140 и КИ-13933М. Установка КИ-13907 с прибором КИ-11140 позволяет измерять суммарный зазор в верхней и нижней головках шатуна при неработающем двигателе без снятия поддона картера. Принцип измерения зазоров в указанных сопряжениях основан на измерении перемещения порш-

Диагностирование кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения

Рис. 7.1. Схема подключения компрессорно-вакуумной установки КИ-13907 к двигателю:

1 — наконечник; 2, 4 И 15 — Соответственно распределительный, нагнетательный и всасывающий трубопроводы; 3 — Распределительный кран; 5 — Вакуумметр; 6, 7 — Краны; 8 — Регулятор давления; 9 — Предохранительный клапан; 10 — Воздушный баллон под давлением; /1 — компрессор; 12 — Вакуумный регулятор; 13 — Вакуумный баллон; 14 — Вентиль; —► — направление движения

Картерных газов

Ня индикаторным устройством при попеременном создании в над-поршневом пространстве давления и вакуума.

При движении поршня вверх (к ВМТ) поршневой палец прижат к нижней части верхней головки шатуна, а кривошип (шатунная шейка) — к верхней части нижней головки шатуна. При движении поршня вниз (к НМТ) места касания указанных деталей изменяются на противоположные, т. е. в обоих случаях индикатор будет измерять суммарный зазор. Перемещение поршня в цилиндре вверх происходит при вакууме в надпоршневом пространстве, а вниз — под давлением воздуха, подаваемого через отверстие форсунки от компрессорно-вакуумной установки.

Компрессорно-вакуумная установка состоит из электродвигателя и двух баллонов, в одном из которых создается вакуум, а в другом — давление. На воздушном баллоне под давлением 10 Размещен масловлагоотделитель с предохранительным клапаном 9, на вакуумном баллоне 13 — вакуумный регулятор давления 12 С манометром, кран управления с вакуумметром 5 и воздушным фильтром, редукционный клапан и электрический пускатель. На корпусе вакуумного баллона может быть вентиль 14 С штуцером для подключения прибора мод. КИ-4887-И. Баллоны соединяются

С цилиндрами проверяемого двигателя гибким шлангом через кран управления. Компрессор 11 Приводится в действие от электродвигателя и создает давление или вакуум.

Прибор КИ-11140 (рис. 7.2) имеет корпус 2 с Закрепленным на нем индикатором 1 Часового типа, пневматический приемник 39 Сменный фланец 4 Для крепления прибора к головке цилиндров вместо форсунки, уплотнение 5, направляющую 6, Шток 7, жестко соединенный с ножкой индикатора, и стопорный винт 8, Предназначенный для фиксации направляющей в пневматическом приемнике.

Для диагностирования сопряжений шатуна в двигателе с помощью установки мод. КИ-13907 и устройства мод. КИ-11140 необходимо прогреть двигатель и после его останова демонтировать все форсунки. Затем установить поршень первого цилиндра в положение ВМТ и зафиксировать его так, чтобы при поступлении сжатого воздуха в цилиндр коленчатый вал не проворачивался. Коленчатый вал можно зафиксировать включением передачи в коробке передач. Установить в отверстие форсунки устройство мод. КИ-11140 с индикатором, предварительно ослабив стопорный винт и приподняв направляющую с индикатором и штоком вверх. Затем опустить направляющую до упора штока в днище поршня (с натягом) и зафиксировать ее стопорным винтом.

Присоединить распределительный шланг компрессорно-вакуумной установки мод. КИ-13907 к штуцеру пневматического приемника. Включить компрессорно-вакуумную установку и установить давление и вакуум в ее баллонах соответственно 0,06 …0,10 МПа и 0,06… 0,07 МПа. Соединить вакуумный баллон с над-поршневым, пространством и зафиксировать показание индикатора. Суммарный допустимый зазор головок шатунов не должен превышать 0,25… 0,30 мм. Если суммарный зазор хотя бы у одного шатуна превышает допустимое значение, необходимо выполнить ремонт двигателя.

Диагностирование кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения

Рис. 7.2. Прибор КИ-11140 для измерения зазоров в кривошипно-шатунном механизме

1 — индикатор; 2 — Корпус; 3 — Пневматический приемник; 4 — Сменный фланец; 5 — уплотнение; 6 — Направляющая; 7 — шток; 8 — Стопорный винт

Определение количества прорывающихся в картер газов. Манометрический газорасходомер мод. КИ-4887-И (рис. 7.3, я), присоединенный к полости картера двигателя, измеряет количество прорывающихся в картер газов при работе двигателя в нагрузочном режиме и при давлении воздуха окружающей среды в картере. Давление воздуха окружающей среды в картере создается в результате присоединения прибора к вакуумной установке или к выпускной трубе (глушителю) работающего двигателя, который диагностируется. Путем изменения проходного сечения крана выравнивателя устанавливают нужное давление и измеряют количество прорывающихся в картер двигателя газов.

Дросселирующее отверстие 72 (рис. 7.3, Б) Образовывается подвижной 77 и неподвижной 10 Втулками. Втулка 77 имеет шкалу 16 И может быть повернута относительно неподвижной втулки. Плотное соединение этих втулок обеспечивается их предварительной совместной притиркой по конусным поверхностям и постоянным прижатием друг к другу распорной пружиной 77. На половине

Диагностирование кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения

Рис. 7.3. Манометрический газорасходомер мод. КИ-4887-И:

А — Общий вид; Б — Схема работы; 1 — Пробка; 2 — Каналы; 3 — Корпус; 4 — Лимб дросселя; 5 и 7 — шланги соответственно выравнивания давления и отсасывающий; 6 VI 14 — Соответственно впускной и выпускной трубопроводы; 8 — Дроссель; 9 — Кронштейн; 10 И 11 — Соответственно неподвижная и подвижная втулки; 12 И 15 — Соответственно дросселирующее и калиброванное отверстия; 13 — Заслонка; 16 — Шкала подвижной втулки; 17 — Пружина; 18 — Выпускное отверстие; 19— Жидкостные манометры; —► — направление передвижения газов

Окружности конусной части каждой втулки сделаны поперечные щели, позволяющие плавно изменять площадь дросселирующих отверстий при повороте подвижной втулки.

Количество газов, проходящих через прибор в минуту, определяется по шкале, которая нанесена на подвижной втулке. Цифра, определяющая количество газов, устанавливается против риски на корпусе прибора. Шкала прибора тарируется при перепаде давлений в дросселирующем отверстии, равном 150 Па. Перепад давлений 150 Па устанавливается при изменении площади дросселирующего отверстия и контролируется изменением уровня жидкости в крайнем правом и среднем каналах (в последнем уровень должен быть выше). При этом уровень жидкости в крайних каналах прибора должен быть одинаковым, что достигается поворачиванием заслонки крана выравнивателя давления.

Пределы измерения расхода газа прибором мод. КИ-4887-И при открытом дросселирующем отверстии 2… 120 л/мин с погрешностью до 3 %. Если расход газа превышает 120 л/мин, что бывает у изношенных двигателей, то дросселирующее отверстие может быть увеличено до размера, соответствующего увеличению расхода газа на 40…45 л/мин. Это достигается полным открытием отверстия 18 При повороте заслонки 13 С помощью отвертки. Действительная пропускная способность отверстия 18 Для каждого прибора указывается на наружной поверхности подвижной втулки. На концах впускного и отсасывающего шлангов имеются резиновые конусные насадки. Для диагностирования цилиндропоршневой группы прибором мод. КИ-4887-И необходимо выполнить следующее.

1. Отсоединить систему вентиляции картера двигателя и закрыть колпачками или пробками отверстия клапанной крышки и мас-ломерного щупа так, чтобы картерные газы могли выходить только через маслоналивную горловину.

2. Подсоединить отсасывающий шланг прибора мод. КИ-4887-И к вакуумному насосу установки мод. КИ-13907 или выпускному тракту двигателя.

3. Пустить двигатель, прогреть его и с помощью стенда КИ-8930 создать режим работы, соответствующий полной нагрузке.

4. Открыть полностью дросселирующее отверстие поворотом подвижной втулки и дроссель выпускного патрубка поворотом заслонки прибора мод. КИ-4887-И.

5. Определить расход картерных газов. Для этого вставить конусный наконечник впускного трубопровода прибора в отверстие маслоналивной горловины и измерить расход картерных газов с отсосом. При этом, удерживая прибор в вертикальном положении, поворотом заслонки установить одинаковый уровень жидкости в левом и правом каналах. Затем, вращая рукой подвижную втулку и наблюдая за уровнем жидкости в среднем и правом каналах, перекрыть дросселирующее отверстие до установления пере-

Пада давлений 150 Па. Возможное изменение уровней жидкости в среднем и левом каналах устраняется поворотом заслонки. По делениям, нанесенным на жидкостных столбиках прибора, строго проследить за тем, чтобы в момент измерения уровень жидкости в среднем столбике был на 15 мм выше уровня жидкости в правом столбике, а уровни жидкости в левом и правом столбиках были одинаковыми. По шкале подвижной втулки определить расход кар-терных газов. Измерения необходимо проводить 3 раза, выполняя операции 3 — 5.

6. Присоединить систему вентиляции картера двигателя.

7. Измерить количество газов, выходящих из картера, повторяя операции 4 и 5.

8. Определить количество газов, отводимых через систему вентиляции картера двигателя, по разности значений, найденных при выполнении операций 5 и 7.

9. Остановить двигатель.

10. Определить состояние цилиндропоршневой группы и системы вентиляции картера двигателя.

11. Отсоединить систему вентиляции картера двигателя и закрыть отверстие пробкой.

12. Измерить количество газов, выходящих из картера, при работе двигателя на трех цилиндрах, выполнив операции 3 — 5.

13. Остановить двигатель и присоединить систему вентиляции картера двигателя.

14. Отсоединить прибор мод. КИ-4887-И от двигателя.

15. По разности средних значений, определенных при выполнении операций 5 и 12, определить количество газов, прорывающихся в картер, для одного цилиндра.

16. Определить состояние цилиндропоршневой группы неработающего цилиндра.

Проверка компрессии в цилиндрах карбюраторного двигателя. В процессе изнашивания поршневых колец и стенок цилиндров давление сжатия в цилиндрах карбюраторного двигателя (компрессия) снижается.

Нормальная величина компрессии в цилиндрах прогретого карбюраторного двигателя должна быть не менее 0,7 МПа. Снижение компрессии в процессе эксплуатации двигателя допускается до 0,63 МПа. Разница показаний компрессометра по отдельным цилиндрам должна быть не более 0,07…0,10 МПа. Компрессия проверяется на прогретом двигателе.

Для проверки компрессии необходимо:

• очистить грязь, собравшуюся в углублении для свечей зажигания, отсоединить электрические провода от свечей и вывернуть все свечи;

• отсоединить от катушки зажигания центральный провод распределителя;

• открыть полностью воздушную и дроссельные заслонки карбюратора;

• вставить резиновый наконечник шланга компрессометра в отверстие свечи цилиндра и плотно его прижать;

• провернуть стартером коленчатый вал двигателя, сделав несколько оборотов, чтобы компрессометр зафиксировал максимальное давление в цилиндре;

• вынуть из отверстия свечи наконечник компрессометра, записать показания;

• открыть выпускной клапан компрессометра и выпустить воздух;

• повторить приведенные операции для остальных цилиндров.

При разнице давления более 0,07…0,10 МПа в цилиндр с пониженной компрессией следует залить 20…25 см3 свежего масла и повторно измерить давление. Увеличение показаний компрессометра указывает на наличие утечки воздуха через поршневые кольца. Если величина компрессии после заливки масла в цилиндр остается такой же, то это указывает на неплотное прилегание клапанов к седлам или на их прогорание.

Техническое обслуживание кшм и грм

Является частью ТО двигателя и включает проверку и подтягивание креплений, диагностирование двигателя, регулировочные и смазочные работы.

Крепежные работы проводят для проверки состояния крепления всех соединений двигателя: опор двигателя к раме, головки цилиндров и поддона картера к блоку, фланцев впускного и выпускного трубопроводов и других соединений.

Для предотвращения пропуска газов и охлаждающей жидкости через прокладку головки цилиндров проверяют и при необходимости определенным моментом подтягивают гайки ее крепления к блоку. Делается это с помощью динамического ключа (см. рис. 4.). Момент и последовательность затяжки гаек установлены заводами – изготовителями. Чугунную головку цилиндров крепят в горячем состоянии, а из алюминиевого сплава – в холодном.

Рис. 4. Динамический ключ

1 – корпус; 2 – шкала; 3 – ручка; 4 — квадрат для торцевых головок; 5 – стрелка

Проверку затяжки болтов крепления поддона картера во избежание его деформации и нарушения герметичности также производят с соблюдением определенной последовательности, заключающейся в поочередном подтягивании диаметрально расположенных болтов.

Диагностирование технического состояния КШМ и ГРМ на АТП осуществляют: по количеству газов, прорывающихся в картер; по давлению в конце такта сжатия (компрессии), по утечке сжатого воздуха из цилиндров, путем прослушивания двигателя с помощью стетоскопа.

Количество газов, прерывающихся в картере двигателя между поршнями с кольцами и цилиндрами, замеряют газовым расходометром, соединенным с маслоналивным патрубком. При этом картер двигателя герметизируют резиновыми пробками, закрывающими отверстия под масляный щуп и газоотводящую трубку системы вентиляции картера. Замеры проводят на динамометрическом стенде при полной нагрузке и максимальной частоте вращения коленчатого вала. Для нового двигателя количество прорывающихся газов в зависимости от модели двигателя составляет 16 – 28 л/мин. Несмотря на простоту метода, использование его на практике встречает затруднения, связанные с необходимостью создания полной нагрузки и непостоянным количеством прорывающихся газов, зависящим от индивидуальных качеств двигателя.

Наиболее часто диагностирование КШМ и ГРМ проводят компрессометром (см. рис. 5) путем измерения давления в конце такта сжатия, которое служит показателем герметичности и характеризует состояние цилиндров, поршней с кольцами и клапанов.

Рис. 5. Компрессометр

Наиболее совершенен метод определения состояния КШМ и ГРМ с помощью специального прибора по утечкам сжатого воздуха, принудительно подаваемого в цилиндр через отверстие под свечу.

Прослушивание с помощью стетоскопа шумов и стуков, которые являются следствием нарушения зазоров в сопряжениях КШМ и ГРМ, также позволяет провести диагностирование двигателя. Однако для этого требуется большой практический опыт исполнителя.

Регулировочные работы проводятся после диагностирования. При обнаружении стука в клапанах, а также при ТО-2 проверяют и регулируют тепловые зазоры между торцами стержней клапанов и носками коромысел (см. рис. 4). При регулировке зазоров на двигателе ЗМЗ-53 поршень 1-го цилиндра на такте сжатия устанавливают в ВМТ, для чего поворачивают коленчатый вал до совмещения риски на его шкиве с центральной риской на указателе расположенном на крышке распределительных шестерен. В этом положении регулируют зазоры между стержнями клапанов и носками коромысел 1-го цилиндра. Зазоры у клапанов остальных цилиндров регулируют в последовательности, соответствующей порядку работы цилиндров: 1-5-4-2-6-3-7-8, поворачивается коленчатый вал при переходе от цилиндра к цилиндру на ¼ оборота. Существует и другой способ регулировки зазоров. Так, в двигателе ЗИЛ-130 после установки поршня 1-го цилиндра в ВМТ, для чего совмещают отверстие в шкиве коленчатого вала с меткой ВМТ, сначала регулируют зазоры у обоих клапанов 1-го цилиндра, выпускных клапанов 2, 4 5-го цилиндров, впускных клапанов 3, 7 и 8-го цилиндров. Зазоры у остальных клапанов регулируют после поворота коленчатого вала на полный оборот.

Рис. 6. Регулировка зазора между коромыслом и клапаном:

1 – тарелка пружины; 2 – клапан; 3 – коромысло; 4 – регулировочный винт; 5 – контргайка

Для регулировки зазоров в двигателе КамАЗ – 740 коленчатый вал устанавливают в положение, соответствующее началу подачи топлива в 1 – м цилиндре используя фиксатор, смонтированный в картере маховика. Затем поворачивают коленчатый вал через люк в картере сцепления на 60˚ и регулируют зазоры клапанов 1 – го и 5 – го цилиндров. Далее поворачивают коленчатый вал на 180˚, 360˚, 540˚, регулируя соответственно зазоры в 4 – м и 2 – м, 6 – м и 3 – м, 7 – м и 8 – м цилиндрах.

Нетрудно видеть, что независимо от способа установки коленчатого вала в исходную для регулировки позицию тепловой зазор в приводе каждого клапана проверяется и регулируется в положении, когда этот клапан полностью закрыт.

Диагностика кривошипно-шатунного механизма

Рабочие качества кривошипно-шатунного механизма можно оценить методом измерения давления масла, определению характерности стуков и замеру зазоров в определенных сопряжениях коленчатого вала.

Измерение давления масла

Давление масла проверяется с помощью прибора, состоящего из манометра, соединительного рукава с накидной гайкой и ниппелем и демпфера, сглаживающего пульсацию масла во время замера давления. Для снятия показаний давления в главной магистрали, прибор подсоединяют к корпусу масляного фильтра, разъединив его, предварительно, с трубкой штатного манометра. Для проверки давления следует последовательно следующие операции:
  • подсоединить к корпусу масляного фильтра измерительное устройство;
  • запустить и прогреть двигатель до стандартного теплового состояния;
  • зафиксировать давление масла в главной магистрали при холостом ходе, на момент устойчивого и номинально частотного вращения коленчатого вала.

Прослушивание стуков в сопряжениях коленчатого вала

Стуки в КШМ прослушивают в определенных сопряжениях с помощью электронного автостетоскопа. Этот метод диагностики КШМ требует нагнетания в надпоршневое пространство разреженного давления посредством специальной компрессорно-вакуумной установки. Требуется прослушать сопряжения между поршневым пальцем и бобышкой поршня, также между шатунным механизмом и шейкой коленчатого вала, а затем между втулкой верхней головки шатуна и поршневым пальцем.

В том случае, когда зафиксировано пониженное давление масла и стуки в коленчатом валу, потребуется проверка зазоров в вышеперечисленных сопряжениях и замена датчика давления масла. Если давление масла понижено, но стуков нет, то следует отрегулировать сливной клапан смазочной системы. В том случае если произведенные действия не приведут к нормализации давления, то потребуется проверка диагностика системы смазки на стенде.

Диагностика КШМ по ширине зазоров в его сопряжениях

Состояние кривошипно-шатунного механизма также определяют по величине зазоров в его сопряжениях. Их замеряют с помощью специального устройства и по следующей схеме:
  • установить поршень цилиндра в сжатом состоянии;
  • застопорить коленчатый вал;
  • вместо форсунки закрепить устройство в головке цилиндров, ослабить стопорный винт, а затем приподнять направляющую вверх;
  • включить устройство и довести давление до разряженного состояния;
  • добиться стабильных показаний индикатора методом двух- или трехкратного цикла подачи;
  • зафиксировать зазор в соединении между верхней головкой шатуна и поршневым пальцем, а затем суммарный зазор между шатунным подшипником и верхней головкой шатуна.
Все зазоры в КШМ измеряются трехкратно и принимают среднее арифметическое значение. В случае, когда зазоры одного любого шатуна больше допустимых значений, требуется ремонт двигателя.

8.1. Контрольно-диагностические 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.

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 двигателей.

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 пусков). Переохлаждение двигателя приводит также к образованию сажи в отработавших газах. Наибольшее содержание сажи в выпускных газах у технически исправного бензинового двигателя наблюдается при пониженном температурном режиме системы охлаждения двигателя, работающего на полной нагрузке и режиме разгона.

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 и вентилятора, исправность термостата и других деталей.

Тепловое состояние системы охлаждения определяют по температуре охлаждающей жидкости в головке блока, измеряемой термометром с электродатчиком.

Герметичность системы охлаждения определяют визуально, по наличию подтеканий охлаждающей жидкости. Подтекания в местах сопряжения шлангов устраняют подтяжкой хомутов крепления, а в случае повреждения шлангов – их заменой. Подтекания водяных насосов устраняют заменой сальниковых уплотнений. Устранить утечку охлаждающей жидкости вследствие дефекта в радиаторе можно использованием герметика для радиатора. 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.

Исправность термостата определяют, опуская его в подогреваемую воду. Уровень охлаждающей 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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*