Стетоскоп фірми «Спрут-Акустик»
Електронний акустичний давач призначений для прослуховування шумів від механічних вібрацій вузлів і агрегатів автомобілів або інших виробів, самознімання характеристик звукового сигналу за допомогою запису його в пам'ять комп'ютера і подальшого його виведення на екран монітора з можливістю програмного аналізу частот, амплітуд і гармонік сигналу, порівняння його з еталонним сигналом, оцінки технічного стану і правильності збирання вузлів.
Областю застосування приладу є діагностика технічного стану будь-яких пар, що обертаються, в підшипникових вузлах кочення і ковзання, оцінка тривалості і рівномірності періодичних звукових сигналів (спрацьовування клапанів, електромагнітних форсунок, реле тощо), оцінка працездатності вузлів за рівнем шумів.
13. Інструментальна діагностика
Інструментальна діагностика дає нам повнішу уяву про стан двигуна і дає змогу точніше встановити несправність, що виникла. Для такої діагностики двигуна необхідний інструмент - компресометр і пристосування для подачі повітря в циліндри двигуна (досить 2-3 Ваr.)
Компресорна установка призначена для подачі стисненого повітря у циліндри двигуна. Вона слугує для виявлення падіння компресії у конкретному циліндрі. Для цього необхідно подати повітря у циліндр під тиском приблизно у 2-3 Ваr.
Компресометр призначений для вимірювання компресії як в дизельних, так і в бензинових двигунах. Вимірювання компресії проводиться на прогрітому двигуні. Компресометр складається з наконечника, який закручується або вставляється в головку блока циліндрів; трубки і клапанів.
Вимірювання компресії. Величина компресії повинна дорівнювати приблизно ступеню стиску, помноженому на 1,3. Величину ступеня стиску двигуна можна знайти в технічних характеристиках автомобіля. Чому приблизно? Тому що ця величина залежить від багатьох чинників: температури двигуна, густини оливи, зарядженості акумуляторної батареї тощо, і розбіжність у точності показів різних компресометрів досягає 2-3-х Ваr. Наш головний орієнтир — порівняння величин компресії між циліндрами. Компресія в "дефектному" циліндрі необов'язково повинна бути менша, ніж в інших. Наприклад, зайве потрапляння оливи в циліндр двигуна, компресію збільшує, що може підтвердити і свічка, викручена з нього і яка має нагар від згоряння цієї оливи. А причинами потрапляння зайвої оливи в циліндр може бути і поламане маслоз'ємне поршневе кільце, і дефект у парі «клапан - напрямна втулка» тощо.
Ступінь стиснення і компресія. Ступінь стиснення — величина, визначена геометричними параметрами двигуна.
Ступінь стиснення = повний об'єм цилиндра/об'єм камери згоряння.
Під компресією розуміють тиск в кінці такту стиснення. Ця величина вимірюється манометром (компресометром).
Компресія, переважно більша, ніж ступінь стиснення, оскільки стиснення відбувається практично адіабатично і відповідно супроводжується зміною (збільшенням) температури суміші. Ця величина дорівнювала б ступеню стиснення, якби стиснення відбувалося ізотермічно в герметично замкнутому об'ємі. У разі адіабатичного стиснення максимальний можливий тиск в кінці такту стиснення («компресія») оцінюється за рівнянням Пуассона:
РVх=соnst.
Показник ступеня для ідеального двоатомного газу становить х=ср/сv = =7/5. Отже, для двигуна із ступенем стиснення 8.5 максимальний тиск становить приблизно 20 Ваr. До речі, дуже схожа цифра (16-17 Ваr) виходить у двигуна з ідеально притертими клапанами за вимірювання компресії «з оливою», коли кільця (і замки кілець) герметизовані залитою в циліндр моторною оливою. Ті, що не дістають 3-4 Ваr, виходять, наприклад, за рахунок того, що початковий тиск менший за 1 Ваr. Під час вимірювання компресії без оливи тиск становить 12 Ваr за рахунок витікання горючої суміші з циліндра за стиснення через замки кілець і в зазор між кільцями і циліндром, який є через конструктивні особливості (наприклад сітка хону). Тому, зазвичай, говорять, що "компресія у справного двигуна у 1.2-1.3 раза більша від ступеня стиснення".
За компресією можна судити про ступінь зношення циліндро-поршневої групи.
Для того, щоб визначити, у чому полягає проблема: в негерметичності кілець або клапанів, компресію вимірюють повторно, заливши в циліндр 10 - 30г моторної оливи. Якщо компресія залишиться такою ж - проблема в клапанах, якщо підвищується - у кільцях.
Розглянемо випадок падіння компресії в одному із циліндрів двигуна. Цей дефект зустрічається найчастіше. Спершу заливаємо в цей циліндр 10 - 15 мл чистої оливи і знову вимірюємо в ньому компресію. Якщо тиск помітно зріс і навіть перевищив покази в інших циліндрах, то це вказує на поламку або залягання поршневих кілець. Якщо покази не змінилися, то причиною падіння компресії у цьому циліндрі може бути нещільне прилягання клапанів до сідел (прогар або неповне закриття через неправильне регулювання зазорів), ушкодження прокладки головки блока циліндрів, прогар поршня або тріщина в ньому. Щоб конкретніше визначити причину падіння компресії, необхідно встановити поршень цього циліндра в положення, близьке до ВМТ (верхня мертва точка) на такті стиску, й подати в циліндр стиснене повітря під тиском 2-3 Ваr. При цьому необхідно включити 4-ту або 5-ту передачу і зафіксувати автомобіль від руху ручним гальмом або колодками. Ушкодження прокладки головки блока циліндрів можна визначити за шипінням повітря із сусіднього свічкового отвору. Вихід повітря через карбюратор вкаже на нещільність посадки впускного клапана. Підвищений вихід повітря з маслозаливної горловини (зі знятою пробкою) вказує на прогар або тріщину в поршні двигуна. Вихід повітря через глушник автомобіля говорить про проблему з випускним клапаном.
Слід пам'ятати, що дані про стан двигуна, одержані вимірюванням компресії, - це непрямий показник, і на його основі можна зробити як правильні, так і абсолютно неправдоподібні висновки.
На величину компресії впливає безліч різних чинників: положення дросельної заслінки, зазор в клапанному механізмі, подача палива в циліндри у момент вимірювання, температура двигуна, «зарядка» акумулятора, олива в камері згоряння.
Варто звернути увагу тільки на три важливі показники: положення заслінки (50 %), температура (35 %), паливо (15 %). Якщо двигун «споживає» оливу, компресію вимірювати безглуздо, оскільки результати 100 % будуть неправильними. Ідеальний випадок, коли вимірювати компресію кожні 30-50 км в однакових умовах і вести статистику.
Умови вимірювань:
двигун повинен бути теплим (приблизно 40 °С);
вимкнути подачу палива;
свічки викрутити з усіх циліндрів. Перш ніж крутити свічки, потрібно почистити прилеглі поверхні, щоб запобігти попаданню усякого сміття в циліндри, ідеально продути стислим повітрям.
Способи вимірювання.
Виміряти можна як за закритої дросельної заслінки (метод чутливий до витоків повітря (нещільне прилягання клапанів, зависання клапана)), так і за відкритої (прогар поршнів, залягання кілець, задири в циліндрі).
Під час вимірювання компресії варто звернути пильну увагу на динаміку наростання тиску. На першому такті - низька (0,3 - 0,4 Ваr), потім різко зростає - знос кілець - на першому такті (0,7 - 0,9 Ваr), потім не росте - нещільність клапанів, прокладки, тріщина в головці блока, низька компресія в сусідніх циліндрах.
Вимірювання.
Щільно притиснути компресометр до отвору свічки. Крутити не менше 5 с і уважно спостерігати за зростанням компресії. Виміряти компресію в наступних циліндрах. На основі одержаних вимірювань можна робити висновки, але показники одержані компресометром - відносні.
Ознаки зниження компресії:
утруднений пуск двигуна;
нестійка робота на усіх режимах;
не працюють один або декілька циліндрів;
постріли у впускний або випускний тракт;
збільшення витрати палива;
підвищення тиску в патрубках системи охолодження.
Причини, що призводять до зміни компресії:
неправильне регулювання клапанів, пошкодження гідрокомпенсаторів теплових зазорів,
зношення направляючих втулок, деформація стрижня клапана;
прогоряння клапана;
тріщина в головці блока циліндрів;
викривлення посадочної поверхні головки блока;
прогоряння прокладки головки блока;
зношення стінок циліндра і компресійних кілець;
закоксування або руйнування поршневих кілець;
прогоряння або часткове руйнування поршня;
нагар на стінках камери згоряння і днищі поршня.
Якщо пригадати конструкцію автомобільного двигуна, можна зауважити, які можливі шляхи витоку газоподібної речовини, що стискається в циліндрі. Суміш (або повітря), що стискається, може виходити з надпоршневого простору трьома основними напрямами:
через деталі ГРМ (впускні і випускні клапани);
по площині роз'єму блока циліндрів і головки блока, ущільнювальною прокладкою;
через деталі ІДПГ і місця їх сполучення.
Корисно вже на етапі діагностування визначити, через що впав тиск стиснення, тобто локалізувати несправність. При цьому можна скористатися такими міркуваннями. Якщо виявлено рівномірне зменшення компресії в усіх циліндрах, це говорить про зношення ЦПГ або про неправильне регулювання клапанів. Для перевірки можна залити в кожен з циліндрів невелику кількість моторної оливи. Надлишок оливи може призвести до гідравлічного удару при прокручуванні двигуна стартером. Якщо після цього компресія тимчасово відновилася - причина ЦПГ. Якщо компресія зникла в одному або двох циліндрах, швидше за все відбулася механічна поламка деталей, що забезпечують герметичність камери згоряння. Робота двигуна, що супроводжується пострілами у впускну і вихлопну системи, свідчить про пошкодження клапанів. Якщо не працюють два сусідні циліндри, це часто вказує на те, що між ними пробита прокладка головки блока. Пошкодження прокладки може носити інший характер. Під час прогоряння може з'єднуватися об'єм камери згоряння і канал системи охолодження. При цьому спостерігається перегрівання двигуна, підвищення тиску в патрубках системи охолоджування, густий вихлоп білого кольору. Свічка запалення в цьому випадку виглядає дуже чистою, оскільки антифриз, що потрапляє в камеру згоряння, добре змиває нагар.