1.9. Лабораторная работа № 5 диагностирование цилиндропоршневой группы двигателя
Цель и содержание работы. В процессе эксплуатации двигателей внутреннего сгорания изнашивается цилиндропоршневая группа, вследствие чего уменьшаются давление в конце такта сжатия и разрежение во впускном трубопроводе; падает мощность; повышается расход топлива и масла; нарушается синхронность работы систем питания, зажигания, охлаждения и смазки; повышается токсичность отработавших газов; появляются стуки и неравномерности в работе.
Основная цель работы – научить учащихся практическому диагностированию цилиндропоршневой группы, как одной из главных операций углубленной диагностики при помощи переносных приборов, с конечной целью – определение работоспособности и экономичности эксплуатации двигателя.
В лабораторной работе техническое состояние цилиндропоршневой группы должно определяться по: угару масла; количеству газов, прорывающихся в картер; падению разрежения во впускном трубопроводе; уменьшению давления в конце такта сжатия; относительной утечке воздуха из надпоршневого пространства.
Контрольно-диагностическое оборудование. Стенды с рабочими двигателями, компрессометры, пневмотестер К272, прибор К69М, газовый счетчик, набор манометров, вакуумметров, ключей и приспособлений (см. табл. 1.2).
Компрессометр М179 служит для измерения давления в цилиндрах карбюраторного двигателя. Ручной, с фиксацией стрелки манометра, соединенного с металлической трубкой, на конце которой насажен конусный наконечник, прижимаемый к отверстию свечи зажигания. Внутрь трубки ввернут обратный клапан.
Компрессометр К183 (рис. 27) предназначен для измерения и фиксации на бумажном бланке восьми измерений миксимального давления в конце такта сжатия в дизельных двигателях. В верхней части корпуса подвижно установлен подпружиненный цилиндр 12, воспринимающий давление, а на штоке поршня 6 нанесена шкала. На корпусе, кроме того, установлен вращающийся барабан 4, имеющий восемь фиксированных положений, к которому прикрепляемая бумажный бланк. Отметка давления осуществляется просечкой бумажного бланка встроенным ножом при поворотах барабана в следующее положение. Тарировка компрессометра осуществляетея изменением жесткости пружины 5 цилиндра за счет прокладок 2.
Компрессометр К181 аналогичен модели К183, но предназначен для карбюраторных двигателей и имеет пределы измерений по шкале манометра 0,6-М,2 МПа (6-М2 кгс/см2) против 1-М МПа (10-МО кгс/см2) компрессометра К183.
Пневмотестер К272 — переносной, пневматический прибор (рис. 28), предназначен для проверки герметичности надпоршневого пространства цилиндров карбюраторных и дизельных двигателей. Работа прибора основана на контроле величины падения давления сжатого воздуха, подводимого в цилиндр двигателя.
Прибор К69М - переносной, пневматический (рис. 29), служит для оценки состояния цилиндропоршневой группы карбюраторных и дизельных двигателей по относительному значению утечки сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр.
Прибор для замера количества газов, прорывающихся в картер двигателя, состоит из газового счетчика и присоединительных шлангов. Тип счетного механизма – турбинный, вращение турбины пропорционально количеству газов, отсчитываемому на цифровом указателе прибора.
Состав и порядок выполнения работы. Величина компрессии в цилиндрах двигателя определяется в последовательности операции:
подготовить, пустить и прогреть двигатель до температуры 70-80 °С, затем остановить его и произвести внешний осмотр.
Установить поршень первого цилиндра в в. м. т. в конце такта сжатия, вывернуть свечи зажигания или форсунки у дизельного двигателя, подготовить и установить на их место компрессометр, закрепить его скобой у дизеля.
В карбюраторном двигателе проворачивать коленчатый вал стартером на пусковой частоте вращения, а у дизеля - пустить двигатель с малой частотой вращения на ходу. Произвести замер компрессии не менее 3 раз и определить среднее арифметическое значение. Таким же способом замерить компрессию в остальных цилиндрах. Разница компрессий по отдельным цилиндрам не должна быть более 0,1 МПа в карбюраторных и 0,2 МПа в дизельных двигателях. Полученные значения занести в карту измерений, сопоставить их с нормативными диагностическими параметрами (см. табл. 1.1) и сделать техническое заключение, используя эмпирическую формулу для расчета нормальных значений давления конца сжатия:
Рнс = 0,155е—0,235,
где е — степень сжатия.
Для технического заключения необходимо построить линейный график зависимости мощности двигателя от его компрессии.
Проверка герметичности надпоршневого пространства пневмотестером К272 выполняется в следующей последовательности (см. рис. 28): установить редуктором блока питания рабочее давление 0,16 МПа; проверить по манометру подводящей магистрали давление воздуха и довести до нормы 0,25-0,80 МПа; присоединить к штуцеру комплект принадлежностей; открыть вентиль магистрали и проверить герметичность в соединениях прибора.
Подготовить двигатель, пустить и прогреть его до температуры 80 °С; установить составной штуцер на место вывернутой свечи или форсунки первого цилиндра; проворачивая коленчатый вал, определить положение поршня в н. м. т. начала такта сжатия с помощью сигнализатора составного штуцера. Подать в цилиндр сжатый воздух под рабочим давлением и, поворачивая коленчатый вал рукояткой или ключом, установить поршень в в. м. т. Произвести отсчет давления по манометру пневмотестера.
Герметичность цилиндров карбюраторных и дизельных двигателей считается удовлетворительной, если снижение давления воздуха по манометру прибора составило не менее 0,11 МПа. Относительная негерметичность цилиндра поршневой группы методом замера утечки воздуха прибором К69М производится при неработающем прогретом двигателе. Прибор работает от сети сжатого воздуха 0,4—0,6 МПа. Рабочее давление в приборе 0,16 МПа регулируется винтом.
Относительную неплотность цилиндропоршневой группы проверяют при установке поршня проверяемого цилиндра в двух положениях - в начале и в конце такта сжатия. Фиксирование поршня от движения под давлением сжатого воздуха осуществляется включением передачи в коробке передач автомобиля. Такт сжатия определяется свистком-сигнализатором, вставленным в отверстие свечи (форсунки). Состояние цилиндров и клапанов определяется сравнением полученных замеров утечки воздуха с нормативными данными (см. табл. 1.1). При изношенных деталях цилиндропоршневой группы (особенно поршневых колец) будет явно слышен шум воздуха, прорывающегося в маслозаливную горловину из картера.
При неплотности клапанов заметно колеблется пушинка индикатора, вставляемого в отверстие свечи одного из цилиндров, где открыты в данном положении клапаны. Порядок проверки состояния клапанов указан на приборе.
Не допускаются к лабораторным работам приборы с неотрегулированным рабочим давлением воздуха или нарушением герметичности в их соединениях.
Значение количества газов, прорывающихся в картер двигателя, измеряется по газовому счетчику, заборный шланг которого вставляется в горловину маслозаливного патрубка прогретого двигателя. Для замера необходимо:
запустить двигатель; установить среднюю частоту вращения коленчатого вала; провести измерения в течение 1 мин. Сопоставить полученные данные с табл. 1.1 и сделать техническое заключение.
Разрежение во впускном трубопроводе измеряется вакуумметром, присоединенным через переходной штуцер. Измерения производятся при прогретом двигателе на установившихся частотах вращения коленчатого вала и сопоставляются с табл. 1.1.
По окончании работы учащиеся оформляют отчеты и делают техническое заключение