Діагностика кривошипно-шатунного механізму двигунів

При правильній експлуатації деталі КШМ працюють надійно і не потребують заміни до капітального ремонту. При контрольних оглядах двигуна виявляють його дефекти без застосування діагностичних засобів (комплектність, підтікання мастила, палива, охолоджуючої рідини, кріплення вузлів и т.п.). Уявлення про технічний стан двигуна і КШМ може дати зменшення тиску в системі мащення, витрата мастила і палива.

Зменшення тиску мастила нижче 0,04...0,05 МПа при малій частоті обертання колінчастого валу в прогрітому карбюраторному двигуні і менше 0,1 МПа в дизелі при справній системі мащення вказує на недопустиме зношення корінних і шатунних підшипників двигуна. При частоті обертання 1000 хв^-1 тиск в системі мащення карбюраторних двигунів повинен бути не меншим 0,1 МПа, а в дизелі при номінальній частоті обертання колінчастого валу не менше 0,4 МПа.

Витрата мастила на “угар” при справному малозношеному двигуні становить 0,5...1% від витрати палива. При значному загальному зношенні двигуна витрата мастила може досягати 4% і більше і супроводжується димленням. Для карбюраторних двигунів витрату мастила не можна допускати більше 3,5%, а для дизелів – більше 5% від витрати палива.

В процесі роботи не можна перевантажувати двигун, довго працювати з малим навантаженням або на холостому ходу.

Несвоєчасне обслуговування повітроочисника призводить до пропускання неочищеного повітря в циліндри, що викликає інтенсивне зношення деталей двигуна. Застосування мастила, яке не відповідає заводській інструкції підвищує нагароутворення, прискорює зношення шатунних і корінних підшипників, а також є причиною передчасного забруднення очисників і фільтрів мастила смолистими відкладеннями і продуктами зношення.

Необхідно виконувати правила пуску двигуна, особливо в холодний час, забезпечувати необхідне підігрівання двигуна і провертання колінчастого валу без сухого тертя в підшипниках.

Несправності кривошипно-шатунного механізму обумовлюються природним зношенням деталей: циліндрів; стінок, канавок для поршневих кілець і бобишок поршнів; поршневих кілець і пальців; втулок головок шатунів; вкладишів підшипників і шийок колінчастого валу; задири дзеркала циліндрів; закоксування поршневих кілець; зношення зубчатого вінця маховика і вихід з ладу прокладок і ущільнень.

Основними ознаками несправності кривошипно-шатунного механізму є: зменшення компресії в циліндрах; виникнення шумів і стуків при роботі двигуна; проникнення газів у картер і поява з масляної горловини блакитного диму з різким запахом; збільшення витрати мастила; зрідження мастила в піддоні картера; забруднення свічок запалювання мастилом; підтікання мастила через ущільнення. В результаті погіршується пуск двигуна, зменшується потужність і збільшується витрата мастила і палива, з`являється підвищене диміння на випуску.

Для запобігання проникнення газів і охолоджуючої рідини через прокладку головки циліндрів слід перевіряти і при необхідності підтягувати гайки її кріплення до блока динамометричним ключем. Обертовий момент і послідовність затяжки вказано в інструкції з експлуатації автомобіля. Головку циліндрів, виготовлену з алюмінієвого сплаву кріплять в холодному стані, а чавунну – в гарячому, що пояснюється різними коефіцієнтами лінійного розширення матеріалу болтів і шпильок (сталь) і головки (алюмінієвий сплав).

Перевірку затяжки болтів кріплення піддона картера також виконують в послідовності – почерговим підтягуванням діаметрально протилежних болтів.

При діагностуванні кривошипно-шатунного механізму виконують перевірку компресії в циліндрах двигуна. Компресія є показником герметичності і характеризує стан циліндрів, поршнів і клапанів. Компресію визначають компресиметром зі шкалою для карбюраторних двигунів до 1 МПа і дизелів – до 10 МПа на прогрітому до 70-80 градусів двигуні при вигвинчених свічках запалювання і повністю відкритих заслінках карбюратора. Перевірку виконують два-три рази для кожного циліндра. Різниця в показниках для карбюраторного двигуна не повинна перевищувати 0,07...0,1 МПа. Мінімально допустиме значення, наприклад, для автомобілів ГАЗ-53А і ЗИЛ-130 повинне бути 0,65 МПа, а для двигуна ВАЗ-2108 – не менше 1 МПа з різницею по циліндрах не більше 0,1 МПа.

На дизелі компресію заміряють аналогічно, але на прогрітому і працюючому на холостому ходу з частотою 450...550 хв^-1 колінчастого валу. Компресиметр встановлюють замість форсунки в циліндр. У справного двигуна компресія повинна бути не нижча 2,0...2,6 МПа, а різниця тиску по циліндрах не повинна перевищувати 0,2 МПа.

Характерними роботами по усуненню несправностей при експлуатації двигунів є: очистка від нагару поверхні днища поршнів, головок циліндрів і клапанів; заміна поршневих кілець, поршнів і поршневих пальців; заміна корінних і шатунних вкладишів; заміна прокладки головки блока; притирка та шліфовка клапанів і клапанних гнізд і т.п.

Двигун потрібно розбирати тільки в закритому приміщенні. Для збереження спареності деталей на неробочій поверхні шатунних і корінних вкладишів, кришок підшипників, поршнів, поршневих пальців, поршневих кілець і гільз циліндрів наносять мітки.

Поршні і гільзи циліндрів заміняють комплектно у відповідності з розмірами і масою деталей. При встановленні гільз гумові ущільнювальні кільця заміняють. Поршні заміняють у випадку, коли його верхня канавка зношена більше допустимого, або юбка поршня має тріщини чи глибокі подряпини. При заміні поршні підбирають по методу штучного підбору або для кожного циліндра (гільзи) індивідуально по зазору. Контроль для багатьох двигунів здійснюється по зусиллю, необхідному для протягування стрічкового щупа динамометром. Наприклад, для двигуна ЗИЛ-130 розміри щупа складають: товщина 0,1 мм, ширина 13 мм і довжина 200 мм. Необхідне зусилля протягування щупа повинно бути 22,5...36,5 мм. При цьому поршень встановлюють в циліндр без кілець днищем вниз. Маса кожного поршня підібраного комплекту для двигуна не повинна відрізнятися більше допустимих меж.

Зношені і ті, які втратили пружність поршневі кільця заміняють на нові, відповідні розмірам поршня і циліндра. Пружність кілець перевіряють на спеціальних пристосуваннях. Пружність компресійних кілець для різних двигунів коливається в межах 13...17 Н, а маслознімних – 14...57 Н. Зношеність кілець контролюють щітковим щупом по зазору в замку після встановлення в циліндр на відстані 10...15 мм від верхньої площини блока циліндрів. При недостатньому зазорі кільця підганяють до циліндра, підпилюючи торець замка. Зазор по висоті між кільцем і канавкою поршня заміряють щупом, прокочуючи кільце по канавці. При недостатньому зазорі торцеву частину кільця відшліфовують дрібнозернистою наждачною шкіркою на повірочній плиті. При встановленні компресійні кільця розміщують фаскою вгору.

Гайки корінних і шатунних підшипників затягують динамометричним ключем контрольованим моментом в два...три прийоми. Для фіксування гайок шатунних болтів застосовувати тільки нові шплінти.