2.4 Профилактика неисправностей кшм.

При появлении признаков прорыва газов, при подтекании охлаждающей

жидкости в соединении головки блока с блоком цилиндров, а также при

каждом снятии головки необходимо подтягивать гайки шпилек или болты

головки блока цилиндров. Данная операция необходима, чтобы гарантиро-

вать качественное уплотнение разъёма между головкой и блоком цилинд-

ров. Выполнять её несложно, но невнимательное выполнение грозит непри-

ятностями:

- приложение чрезмерных усилий при подтяжке гаек (болтов) делает воз-

можным срыв резьбы в блоке цилиндров;

- при слабой затяжке не будет обеспечена достаточная плотность стыка го-

ловки и блока, что может повлечь за собой прогорание самой прокладки,

попадание охлаждающей жидкости в масло двигателя и подтекание масла

из мест стыка головки и блока цилиндров.

Подтяжка крепления головки блока цилиндров производится на холод-

ном двигателе динамометрическим ключом в определённой последователь-

ности и не менее чем в три приёма.

Кроме того, через каждые 10 – 15 тыс. км пробега необходимо подтяги-

вать винты или болты крепления поддона картера. В эти же сроки нужно

проверять и при необходимости подтягивать болты и гайки крепления опор

двигателя, очищать от грязи и масла резиновые подушки. По мере загряз-

нения, а при езде по пыльным и загрязнённым дорогам ежедневно проти-

рать поверхность двигателя ветошью, смоченной специальным очистителем

или раствором стирального порошка. Выявлять и устранять появляющиеся

стуки.

3 Техническое обслуживание кривошипно-шатунного

МЕХАНИЗМА.

Проверка технического состояния КШМ:

- суммарный зазор в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике;

- количество газов, прорывающихся в картер;

- расход сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры.

Техническое состояние КШМ оценивают по характеристикам вибро-

ударных импульсов в характерных точках двигателя (виброакустический

метод), суммарному размеру зазоров в верхней головке шатуна и шатун-

ном подшипнике, количеству газов, прорывающихся в картер, давлению

в цилиндрах в конце такта сжатия (компрессии), расходу или падению

давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры.

Виброакустический метод даёт наиболее достоверные и исчерпываю-

щие результаты диагностирования при использовании комплекта виброакус-

тической аппаратуры. Однако из-за большой стоимости и сложности, тре-

бующей высокой квалификации операторов-диагностов, его применение

ограничено.

Наиболее простым и доступным устройством для виброакустического

контроля является стетоскоп (см. рисунок 3). В корпусе стетоскопа разме-

щены источник питания и усилитель, с одной стороны корпуса выведен

наконечник-щуп, с другой – головной телефон с соединительным кабелем.

Перед диагностированием двигатель прогревают до температуры охлаж-

дающей жидкости 85...95°С и прослушивают, прикасаясь остриём щупа к

проверяемым участкам.

Работу сопряжения поршень – цилиндр прослушивают по всей высоте

цилиндра при малой частоте вращения коленчатого вала с переходом на

среднюю.

Сильный, глухого тона стук, иногда напоминающий дрожащий звук ко-

локола и усиливающийся с увеличением нагрузки, возможен при увеличен-

ном зазоре между поршнем и цилиндром, изгибе шатуна, перекосе оси ша-

тунной шейки или поршневого пальца. Скрипы и шорохи указывают на

начинающееся заедание, вызванное малым зазором или недостаточным ко-

личеством смазки.

Рис.3. Стетоскоп

Состояние сопряжения поршневое кольцо – канавка поршня проверяют

на уровне НМТ хода поршня у всех цилиндров при средней частоте враще-

ния коленчатого вала. Слабый, щёлкающий стук высокого тона, похожий

на звук от ударов колец одно о другое, свидетельствует об увеличенном

зазоре между кольцами и поршневой канавкой либо об изломе кольца.

Сопряжение поршневой палец – втулка верхней головки шатуна прове-

ряют на уровне ВМТ при малой частоте вращения коленчатого вала с рез-

ким переходом на среднюю. Сильный звук высокого тона, похожий на

частые удары молотком по наковальне, указывает на ослабление сопряже-

ния, недостаточность смазки или чрезмерно большое опережение начала

подачи топлива.

Работу сопряжения коленчатый вал – шатунный подшипник прослушива-

ют в зоне от ВМТ до НМТ сначала при малой, а затем при средней час-

тоте вращения коленчатого вала. Глухой звук среднего тона свидетельству-

ет об износе или проворачивании вкладыша, звонкий, сильный металличес-

кий звук – об износе или подплавлении шатунного подшипника.

Суммарный зазор в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике

определяют при неработающем двигателе с помощью устройства КИ-11140

(см. рисунок 4). С проверяемого цилиндра двигателя снимают свечу зажига-

ния (у дизельных двигателей – форсунку) и на её место устанавливают на-

конечник устройства. К основанию через штуцер присоединяют компрес-

сорно-вакуумную установку.

Установив поршень за 0,5…1 от ВМТ на такте сжатия, стопорят ко-

ленчатый вал от проворачивания и попеременно создают в цилиндре давле-

ние 200 кПа и разрежение 60 кПа, вследствие чего поршень поднимается и

опускается, выбирая зазоры. Суммарный размер зазоров фиксируется инди-

катором.

У двигателей КамАЗ-740 возможен изгиб шатунного вкладыша, что мо-

жет привести к его проворачиванию. Для измерения изгиба вкладыша в ци-

линдре создают давление 0, 6 МПа и через 30 с (дав вкладышу прогнуться)

устанавливают стрелку индикатора на нулевую отметку. Сняв давление, по

показаниям индикатора определяют изгиб шатунного вкладыша, предельное

значение которого – 48 мкм.

Количество газов, прорывающихся в картер, позволяет установить со-

стояние сопряжения поршень – поршневые кольца – цилиндр двигателя. Про-

верку осуществляют на прогретом двигателе с помощью прибора (расходо-

мера) КИ-4887-1 (см. рисунок 5).

Рис. 4. Прибор КИ-11140 для измерения зазоров

в кривошипно-шатунном механизме:

1 – индикатор; 2 – корпус; 3 – пневматический приёмник;

4 – сменный фланец; 5 – уплотнение; 6 – направляющая; 7 – шток;

8 – стопорный винт.

а)

б) в)

Рис.5. Общий вид и схема работы газового расходомера КИ-4887-1:

а – схема прибора;

б – схема подключения прибора к двигателю при замере количества

газов, прорывающихся в картер;

в – схема подключения выходного трубопровода к ресиверу

разрежения компрессорно-вакуумной установки;

1, 2, 3 – каналы в корпусе, сообщающиеся между собой в нижней части;

4, 5 – втулки дросселирующего устройства; 6 – дросселирующее отверс-

тие; 7 – заслонка; 8 – впускной патрубок; 9 – калиброванное отверстие;

10 – корпус прибора; 11 – шкала; 12 – распорная пружина;

13 – выпускной патрубок; 14 – дроссель; 15 – фильтр (для удержания

смолистых веществ); 16 – конусный наконечник; 17 – впускной трубо-

провод; 18 – пробка; 19 – трубопровод; 20 – соединительная муфта;

21 – эжектор; 22 – винт-барашек; 23 – кронштейн.

Прибор КИ-4887-1 снабжён трубой с вмонтированными в неё входным

и выходным дроссельными кранами. Входной патрубок присоединяют к

маслозаливной горловине двигателя, эжектор для отсоса газов устанавлива-

ют внутри выхлопной трубы или присоединяют к вакуумной установке.

Картерные газы отсасывают через расходомер за счёт разрежения в

эжекторе. Количество отсасываемых газов регулируют дроссельными крана-

ми и так, чтобы давление в полости картера было равно атмосферному,

жидкость в столбиках и манометра должна находиться на одном уровне.

Дроссельным краном устанавливают перепад давления Аh, одинаковый

для всех измерений, по шкале прибора определяют количество прорываю-

щихся газов и сравнивают его с нормативным.

Если при контроле поочерёдно отключать цилиндры (например, вывёр-

тывая свечи зажигания), то по снижению количества прорывающихся газов

можно оценить герметичность отдельных цилиндров.

Перед измерением компрессии промывают воздушный фильтр, контро-

лируют фазы газораспределения и регулируют тепловые зазоры клапанов.

Компрессию в цилиндрах определяют компрессометром, представляю-

щим собой корпус с вмонтированным в него манометром. Манометр со-

единён с одним концом трубки, на другом конце которой имеется золот-

ник с резиновым наконечником, плотно вставляемым в отверстие для све-

чи зажигания. Проворачивая коленчатый вал двигателя стартером или пус-

ковой рукояткой, измеряют максимальное давление в цилиндре и сравнива-

ют его с нормативным.

Для карбюраторных двигателей номинальные значения компрессии со-

ставляют 0,75...0,8 МПа, а предельные – 0,65 МПа. Предельные значения

компрессий двигателей ЯМЗ и КамАЗ составляют соответственно 2,7 и

1,8......2 МПа.

Падение компрессии ниже предельной возможно при закоксовывании

поршневых колец, их залегании в связи с потерей упругости или поломке.

Расход сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры, измеряют прибором

К-69М (см. рисунок 6). Сжатый воздух подаётся в цилиндр от компрессор-

ной установки через штуцер, ввёрнутый в отверстие свечи зажигания или

форсунки, при неработающем двигателе. Рукояткой редуктора давления

прибор настраивают так, чтобы при полностью закрытом клапане штуцера

стрелка манометра находилась против нулевого деления, а при полностью

открытом клапане и утечке воздуха в атмосферу – против деления 100 %.

Проворачивая пусковой рукояткой коленчатый вал, устанавливают пор-

шень в положение конца такта сжатия (в этот момент свисток-сигнализа-

тор, надетый на штуцер, перестаёт свистеть). Сняв свисток, надевают на

штуцер быстросъёмную муфту соединительного шланга прибора. Как толь-

ко стрелка прибора остановится, определяют расход сжатого воздуха, пода-

ваемого в цилиндр, и сравнивают его с предельным значением.

Если расход превышает предельное значение, возможны следующие не-

исправности:

- зависание, обогревание клапанов (слышен сильный шум через отверстие

для свечей);

- поломка или пригорание колец (слышен сильный шум через маслозалив-

ную горловину);

- прогорание прокладки головки цилиндров (наблюдается обильное появле-

ние пузырей воздуха между головкой и блоком при смачивании места

их стыка мыльной эмульсией или в заливкой горловине радиатора);

- прогорание перемычек прокладки между цилиндрами (слышен сильный

шум воздуха, перетекающего в смежный цилиндр).

Рис.6. Прибор модели К-69М для определения технического состояния

цилиндро-поршневой группы двигателя:

1 – шланг от магистрали сжатого воздуха; 2 и 11 – быстросъёмные муфты;

3 и 8 – штуцера; 4 – редуктор; 5 – калиброванное отверстие;

6 – манометр; 7 – регулировочный винт; 9 – накидная гайка;

10 – шланг для присоединения прибора к двигателю; 12 – штуцер,

ввёртываемый в отверстие для свечи зажигания.

4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТЫ,

ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ КШМ.

При углублённом диагностировании технического состояния двигателя

и, в частности, КШМ применяется следующее оборудование.

Например, расходомер КИ-4887-1 (см. рисунок 5 на стр.17) предназна-

чен для измерения объёмов газов, которые прорываются в картер двигате-

ля. Действие прибора основано на зависимости количества газов, проходя-

щих через прибор, от площади проходного сечения при заданном перепаде

давлений. Проверку технического состояния цилиндро-поршневой группы

прибором КИ-4887-1 проводят в режиме измерения расхода топлива и мощ-

ности на ведущих колёсах на стенде для проверки тягово-экономических

показателей.

Расходомером можно также ориентировочно определить техническое со-

стояние каждого цилиндра двигателя, отключая последовательно цилиндры

(отсоединяя провод высокого напряжения от свечи проверяемого цилиндра),

а также определить работу системы вентиляции картера, сопоставляя ре-

зультаты замеров при её включении и отключении.

Для проверки компрессии двигателя (давления в конце такта сжатия)

используется компрессометр (см. рисунок 2 на стр.11). Проверка произво-

дится на прогретом двигателе при полностью открытой дроссельной за-

слонке (аккумуляторная батарея должна быть заряжена полностью).

Если компрессия ниже нормы, рекомендуется залить в цилиндр 25 см³

моторного масла и повторить проверку. Увеличение компрессии свидетель-

ствует о неисправностях цилиндро-поршневой группы. Если компрессия не

изменится, то причиной может быть неплотное прилегание клапанов или

повреждение прокладки головки блока цилиндров.

Для определения зазоров в сопряжениях КШМ применяется прибор

КИ-11140 (см. рисунок 4 на стр.16), штуцер которого устанавливают вместо

свечи зажигания. Прибор подключают к компрессорно-вакуумной установке.

Попеременно создавая в цилиндре давление и разряжение, перемещают

скачкообразно поршень (для поднятия поршня, пальца, шатуна и выдавли-

вания смазки из зазоров каждого сопряжения требуются различные усилия).

При этом выбирают последовательно зазоры в КШМ, которые регистриру-

ются по индикатору прибора.

Для определения герметичности сопряжений цилиндро-поршневой груп-

пы и клапанов используется прибор К-69М или пневмотестер К-272 (рис.7),

принцип которого основан на измерении утечки воздуха, вводимого в ци-

линдр через отверстие для свечи зажигания.

Рис.7. Пневмотестер К-272

При техническом обслуживании КШМ двигателя необходимо подтяги-

вать гайки шпилек или болты головки блока цилиндров (ГБЦ) в установ-

ленной последовательности (рис.8) с моментом окончательной затяжки, а

также винты или болты крепления поддона картера и корпуса подшипни-

ков распределительного вала. На автомобилях ВАЗ-2108, -2109 эта опера-

ция не требуется, т.к. между блоком и головкой установлены безусадоч-

ные прокладки и применены специальные болты, не требующие подтяжки

в процессе эксплуатации.

Рис.8. Последовательность затяжки болтов крепления ГБЦ.

После выполнения операций по регулировке тепловых зазоров клапа-

нов целесообразно, проворачивая коленчатый вал, провести контрольную

проверку соответствия зазоров требуемой величине.

При техническом обслуживании КШМ блоки цилиндров (в сборе)

двигателей ВАЗ-2110, ЗМЗ-4062.10, «Зитек-Е» («Zetec-E»), ЯМЗ-238ДЕ2,

КАМАЗ-740.13-260 устанавливают на поворотных стендах.

Для технического обслуживания КШМ двигателя ВАЗ-2110 необходимы

следующие инструменты: стандартный набор ключей; приспособление для

демонтажа поршневого пальца; приспособление для запрессовки поршнево-

го пальца; фиксатор маховика; втулка для установки в цилиндры поршней;

динамометрический ключ; тиски; молоток; отвёртка; оправка для запрессов-

ки заглушек коленчатого вала; съёмник поршневых колец; набор щупов;

штангенциркуль.

Для технического обслуживания КШМ двигателя ЗМЗ-4062.10 необхо-

мы следующие инструменты: стандартный набор ключей; фиксатор махови-

ка; оправка для выпрессовывания поршневого пальца; приспособление для

запрессовки поршневого пальца; резиновые втулки для установки на ша-

тунные болты при установке поршней в цилиндры; выколотка; молоток;

тиски; отвёртка; динамометрический ключ; оправка для запрессовки заглу-

шек коленчатого вала; универсальный съёмник; выталкиватель для выпрес-

совывания подшипника вала коробки передач из коленчатого вала; клещи

для снятия стопорных колец; набор щупов; лабораторные весы.

Для технического обслуживания КШМ двигателя «Зитек-Е» необходимы

следующие инструменты: стандартный набор ключей; приспособление для

монтажа поршневых колец; оправка для установки поршня в цилиндр; мо-

лоток; тиски; отвёртка; динамометрический ключ; набор щупов; штанген-

циркуль; измеритель диаметра цилиндров.

Для технического обслуживания КШМ двигателя ЯМЗ-238ДЕ2 необходи-

мы следующие инструменты: стандартный набор ключей; молоток; выко-

лотка; тиски; раздвижные пассатижи; универсальный съёмник; приспособле-

ние для обжима колец; динамометрический ключ; штангенциркуль; набор

щупов.

Для технического обслуживания КШМ двигателя КАМАЗ-740.13-260

необходимы следующие инструменты: стандартный набор ключей; монтаж-

ные болты для снятия маховика; приспособление для снятия крышки шату-

на; съёмник поршневых колец; щипцы для снятия стопорных колец; оправ-

ка для установки поршня в цилиндр; динамометрический ключ; бородок;

молоток; тиски; микрометр; индикаторный нутромер; штангенциркуль; пове-

рочная плита; набор щупов.