15. Диагностирование кшм и грм (разрежение на впуске, компрессия, прорыв газов в картер).

По статистике около 30% отказов по двигателю приходится на КШМ и ГРМ. На устранение этих отказов приходится около 50% трудоемкости всех работ по двигателю. Общая схема диагностирования КШМ и ГРМ:

1- разряжение на впуске

2- компрессия

3- утечки сжатого воздуха

4- расход картерных газов (давление в картере)

5- анализ картерного масла

6- виброакустические исследования

Компрессию (максимальное давление сжатия в цилиндре) определяют с помощью компресометров и компресографов при прогретом двигателе, полностью открытых дросселе и воздушных заслонках и при частоте вращения не менее 120 об/мин. Компрессия зависит в основном от степени сжатия двигателя и может быть определена по эмпирической формуле:

При определении компрессии используют отверстия свечи или форсунки. Браковочными параметрами по компрессии являются:

.

Прорывов газов в картер зависит от износа цилиндро-поршневой группы. Объем поступающих в картер газов определяют газовым счетчиком.

Счетчик присоединяют к двигателю через маслозаливную горловину и герметизируют картер (закрывают систему вентиляции и отверстие под масломерный щуп).

Прорыв газов измеряют на стенде тяговых качеств под нагрузкой, на максимальном крутящем моменте на прямой передаче.

Принцип измерения расхода газа основан на зависимости количества проходящих через прибор газов от величины проходного сечения при заданном перепаде давлений.

Схема газового счетчика:

Газовый расходомер состоит из камеры – с входным 2 и выходным 5 дросселем (краном), соединительных шлангов, манометра 1 и показывающего устройства 4. Прорыв газов измеряют по величине открытия дросселя2, при котором разрежение за дросселем составляет . При установившемся давлении в картере равном атмосферному.

При оценке расхода газа вначале полностью открывают входной дроссель 2 и регулируя положение выходного дросселя 5 создают давление в картере равное атмосферному. При этом жидкости в манометре 1 установятся на одном уровне. Затем с помощью входного дросселя 2 устанавливают требуемый перепад давлений , закрывая его. Чем на большую величину мы его закроем, тем больше будет перепад давлений и тем меньше количество газов поступит в счетчик из картера, а т.к. перепад давлений заранее задан, то открытие дросселя будет определять отсос газов из картера и тем самым их расход. С дросселем связан указатель, который по его положению показывает расход газов м³/ч.

Разряжение во впускном трубопроводе и его постоянство зависит от равномерности воздушного потока на входе в двигатель, что в свою очередь определяется состоянием ЦПГ и ГРМ, а также воздушного фильтра и равномерностью работы цилиндров.

Разряжение измеряют вакуумметром соединенным с впускным коллектором.

Ориентировочные значения разряжения при проворачивании колен.вала стартером , на режиме холостого хода .

16. Диагностирование кшм и грм (угар картерного масла, утечки сжатого воздуха, анализ масла в поддоне).

По статистике около 30% отказов по двигателю приходится на КШМ и ГРМ. На устранение этих отказов приходится около 50% трудоемкости всех работ по двигателю. Общая схема диагностирования КШМ и ГРМ:

1- разряжение на впуске

2- компрессия

3- утечки сжатого воздуха

4- расход картерных газов (давление в картере)

5- анализ картерного масла

6- виброакустические исследования.

Диагностирование герметичности надпоршневого пространства.

Осуществляют измерением компрессии прорывов газов в картер: угаром масла, разряжению на впуске, утечкам сжатого воздуха.

Компрессию (максимальное давление сжатия в цилиндре) определяют с помощью компресометров и компресографов при прогретом двигателе, полностью открытых дросселе и воздушных заслонках и при частоте вращения не менее 120 об/мин. Компрессия зависит в основном от степени сжатия двигателя и может быть определена по эмпирической формуле:

При определении компрессии используют отверстия свечи или форсунки. Браковочными параметрами по компрессии являются:

.

Утечки сжатого воздуха при закрытых клапанах характеризуют износ деталей ЦПГ, потерю герметичности клапанов и прокладки головки цилиндров. Измерение осуществляют пневмотестером К69М:

При использовании прибора К69М: воздух поочередно впускают в цилиндры двигателя через свечные отверстия и измеряют утечки по показаниям манометра. Наличие утечек приводит к уменьшению давления. Шкала, которая проградуирована в % утечек: 0% соответствует , при полной утечке и атмосферном давлении соответствует 100%.

Утечки оценивают в 2-х положениях поршня: в ВМТ (утечки У₂), и при положении поршня в начале такта сжатия (утечки У₁). Состояние ЦПГ оценивают по графику по утечке У₂,

Измерение утечек У₁ позволяет определить, что изношено в первую очередь кольца или цилиндры. Если У₂ значительно больше У₁, изношены цилиндры, если У₂ ≈ У₁ изношены кольца.

Утечки воздуха через клапан обнаруживают прослушиванием (шипение), а через прокладку – пузырьками воздуха.

Относительная чувствительность рассмотренных методов представлена на графике, из которого следует, что большей чувствительностью обладают методы по угару, утечкам сжатого воздуха и прорывам газа. Значительно меньшей – компрессия и разряжение во впускном коллекторе.

Диагностирование по параметрам картерного масла.

Позволяет оценить темп изнашивания двигателя, качество работы воздушного и масляного фильтров, герметичность системы охлаждения, а также пригодность масла. С этой целью из картера периодически берут пробы масла и определяют в них наличие кремния, воды, продуктов износа, смол, присадок, вязкости и др. характеристик масла.

Возможность диагностирования двигателя по концентрации продуктов износа (свинец, железо, олово, хром, никель, алюминий и т.д.) в масле обусловлена зависимостью её уровня только по интенсивности износа соответствующей детали.

По истечении некоторого времени концентрация каждого из продуктов износа в масле стабилизируется. Этот уровень тем выше чем выше интенсивность изнашивания. Уровень концентрации продуктов износа после его стабилизации определяют по выражению:

- интенсивность поступления в масло продуктов износа

- скорость удаления продуктов износа фильтрами

- скорость выброса продуктов износа вместе со сгорающим маслом (угар).

Для оценки концентрации используют спектральный анализ, позволяющий выполнить качественный и количественный анализ.

В современных спектральных установках процесс анализа автоматизирован и результат выдается либо в виде распечатки с указанием элементов и их количества, либо электронно.

В эксплуатации ведут график изменения уровня концентрации металлов в ответственных деталях двигателя.

График: изменение концентрации Fe и Pb в предотказный период работы подшипников колен. вала ЗиЛ-130.

Наблюдая за темпом износа основных деталей, за появлением в масле кремния, воды, продуктов распада самого масла, можно заблаговременно выявить отказы механизмов и систем и прогнозировать ресурс двигателя. Из рисунка видно, что можно предупредить появление отказа за 1 или 1,5 тыс. км.