2.1.2 Діагностування двигуна за витратою палива

За витратою палива (зокрема, конт­рольною) можна судити про справність автомобіля в цілому й окремих його вузлів та систем. Паливні показники періодично контролюють у дорожніх умовах або на стенді за допомогою спеціальних прила­дів — витратомірів. Конструкції їх різні й залежать від мети та характеру випро­бувань. Нині на автотранспорті застосову­ють витратоміри, призначені для вимірю­вання швидкості, маси та об’єму потоку спо­живаного палива.

Для лабораторно-стендових випробу­вань набули поширення витратоміри об’єм­ного типу. Вони забезпечують широкий діапазон вимірювань витрати палива від мінімальної (0,3 кг/год під час роботи на холостому ходу) до максимальної (40 кг/год у режимі повної подачі палива) з точністю вимірювання ±1 % при високих стабіль­ності і надійності. Витрата палива вимірю­ється автоматизовано. Конструкції при­ладів характеризуються простотою основ­них елементів.

Типовим представником цих приладів є витратомір палива НИИАТ-ЛО-12 (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Схема витратоміра НИИАТ-ЛО-12

За допомогою цього приладу визна­чають витрату палива автомобілями з бен­зиновими двигунами під час лабораторно-дорожніх випробувань або на посту діа­гностування. Його підключають до систе­ми живлення між бензиновим насосом і карбюратором, розміщуючи сам прилад у кабіні водія. У разі підключення витрато­міра до системи живлення напрямок руху палива змінюється електромагнітними клапанами.

Витратомір палива НИИАТ-ЛО-12 скла­дається з корпусу 7, мірних знімних латунних циліндрів 2 внутрішніми діаметрами 35 і 20 мм, важеля керування 6 і приєдну­вальних штуцерів. Циліндри сполучають­ся між собою паливним каналом, який має дві скляні трубки 4 діаметром по 5 мм кож­на для спостереження за рівнем палива в мірних циліндрах. Вимірювальну лінійку З для зручності роботи можна переміщу­вати уздовж скляних трубок.

Тривалість витрачання палива вимірю­ється автоматично секундоміром 5. Коли автомобіль проходить мірну ділянку, пе­ремикач одночасно вмикає (вимикає) се­кундоміри і подає паливо з мірних цилін­дрів приладу або припиняє подавати його. Положення перемикача визначає порядок роботи електромагнітних клапанів, а та­кож тривалість замкнутого стану їхніх кон­тактів. Щоб підвести і відвести паливо, прилад з’єднують з бензонасосом і карбю­ратором за допомогою металевих трубо­проводів або бензостійких шлангів. Схему роботи приладу наведено на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Схема роботи витратоміра НИИАТ-ЛО-12:

а — наповнення; б — рух при відключеному витратомірі; в — підготовка приладу до вимірювання; г — вимі­рювання; д — закінчення вимірювання: 1 — паливний бак; 2 — мірний циліндр; 3 — скляна трубка; 4 — відкриті клапани; 5 — карбюратор; 6 — паливний насос; 7 — закриті клапани; 8 — рівень палива в скляних трубках; —►— рух палива

Витрату палива дизельних двигунів контролюють спеціально розробленим ви­тратоміром, який відрізняється від розгля­нутого додатковим клапаном, що керує напрямком руху палива в системі паливоподачі.

Нині поширені витратоміри з електрон­ною системою відліку, які працюють за принципом визначення миттєвої витрати палива. Принцип дії таких витратомірів ґрунтується на перетворенні первинних механічних і флуорометричних сигналів на електричні імпульси. Конструкції при­ладів різні. У дизайні приладів переважа­ють раціональні форми й ефективні ерго­номічні вирішення. Стрілкові покажчики практично витіснені цифровою індика­цією (дисплеєм). Швидкоплинні процеси реєструються в динаміці за допомогою безінерційних самописців, що підвищує ві­рогідність оцінювання процесів, які від­буваються в реальних паливних системах автомобілів.

Характерним представником приладів багатоцільового призначення є витра­томір палива «Фловтроник-205». Він дає змогу контролювати витрату бензину в ре­альних умовах транспортного процесу або під час стендових випробувань різних ти­пів. Для дизельних двигунів витратомір має додаткову приставку. Працює прилад на об’ємному способі вимірювання витра­ти палива.

Схему витратоміра палива «Фловтроник-205» наведено на рис. 2.3.

Рис. 2.3 Схема витратоміра палива «Фловтроник-205»:

1 — паливний бак; 2 — лічильний пристрій; 3 — давач; 4 — важіль керування; 5 — паливний насос;6— фільтр; 7 — карбюратор

Витрато­мір складається з давача імпульсів і реєструвального пристрою (лічильника ім­пульсів). У карбюраторних двигунах давач вмикають між насосом, фільтром і карбю­ратором, у дизельних двигунах — між па­ливним баком і паливним насосом висо­кого тиску. Витрату палива вимірюють у літрах на 100 км пробігу або за 1 год.

Є багато конструкцій витратомірів, які розроблені в інших країнах і застосову­ються в Україні. Деякі з них можуть вимі­рювати миттєву і сумарну витрату палива об’ємним способом.

Цікавий досвід застосування витрато­мірів палива нагромаджений автотранс­портниками Угорщини. В основу роботи угорських приладів покладено відомий принцип гідрометричної вертушки (тур­бінки) з аксіальним розміщенням ротора, що широко застосовують для неперерв­ного реєстрування витрати палива. Такі витратоміри встановлюють на автомобілі як обов’язкові комплектувальні деталі.

Є й простіші методи вимірювання ва­гової або об’ємної витрати палива за до­помогою різних бачків. Рівень палива в мірному бачку заміряють стандартною лінійкою. До системи живлення двигуна бачок приєднують за допомогою гнучких шлангів. При цьому паливний насос з’єд­нують з бачком.

Під час діагностування двигуна в ціло­му перевіряють такі прямі (структурні) діа­гностичні параметри: ефективну потуж­ність двигуна; тиск масла у головній мас­ляній магістралі; питому витрату палива; вміст оксиду карбону у відпрацьованих га­зах; димність відпрацьованих газів дизелів.

У циліндропоршневій групі перевіря­ють такі зазори: між поршнем і кільцем по висоті канавки; у стиках поршневих кі­лець; між циліндром (гільзою циліндра) і поршнем у верхньому поясі.

У кривошипно-шатунному механізмі перевіряють такі зазори: між шийками ко­лінчастого вала і корінними підшипника­ми; між шийками колінчастого вала і ша­тунними підшипниками; між поршневим пальцем і втулкою верхньої головки ша­туна; осьовий у корінних підшипниках ко­лінчастого вала.

Оцінюючи технічний стан механізму га­зорозподілу, перевіряють: фази газорозпо­ділу; зазор між розподільним валом і під­шипниками; спрацьовування напрямних втулок-клапанів; зазори між клапаном і сідлом клапана, клапаном і приводом кла­пана, клапаном і коромислом.

Найпоширеніші методи діагностування кривошипно-шатунного і газорозподільно­го механізмів — за шумами й вібраціями, за параметрами картерного масла, та гер­метичністю надпоршневого простору ци­ліндрів двигуна (за компресією, прориван­ням газу в картер двигуна, за угаром масла, розрідженням на впуску, витіканням стисну­того повітря, за опором проти прокручу­вання колінчастого вала, ступенем димності).