2.2. Діагностування двигуна і його складових частин

Двигун є основною і найбільш складною частиною

автомобіля. Від його технічного стану залежить надійність і

техніко-економічні показники роботи автомобіля.

Характерними найбільш важливими показниками несправ-

ностей двигуна є: утруднений пуск і нестійка робота, зниження

потужності, підвищені витрати палива і мастила, металеві

стукоти, перегрівання мастила й охолодної рідини. Причиною

їх, в основному, можуть бути неправильні регулювання, знос

деталей,

засмічення

(відкладення)

систем

мащення

й

охолодження і т.п. Порушення регулювань більше, ніж зноси

деталей впливає на технічний стан двигуна. Потужність нового

двигуна може знизитися на 7…10% від номінальної якщо

порушені регулювання, взаємне розташування деталей, також

при передчасних значних відкладеннях в системі охолодження,

у повітроочиснику, на поршнях і поршневих кільцях, у камері

згорання. У гранично зношеного, але правильно відрегульова-

ного двигуна, потужність нижче номінального значення на

20…30%.

Діагностування починають з опитування водія про роботу

складових частин двигуна. При цьому з’ясовують величину

витрат моторного масла на угар, наявність ненормальних шумів,

стукотів і перегріву механізмів двигуна. Після одержання усної

інформації з паспорта (журналу обліку) записують у діагностич-

49

В.Я. Чабанний

4546

ну карту вид останнього технічного обслуговування (ремонту),

пробіг автомобіля від початку експлуатації або від останнього

технічного обслуговування.

Перед діагностуванням двигуна і його складальних

одиниць проводять операції, передбачені номерними ТО,

прогрівають двигун до нормального температурного стану

(температура мастила 75...85°С, охолодної рідини – 85...95°С).

Тиск мастила в головній магістралі має бути в межах

0,15...0,30 МПа.

У процесі діагностування проводять регулювальні і зма-

щувальні роботи, усувають несправності, за необхідністю замі-

няють зношені деталі. Діагностування починають з перевірки

показань щиткових приладів, наявності течі мастила й охолод-

ної рідини, інтенсивності виходу газів із заливної горловини

(сапуна), димності вихлопних газів. Якщо колір диму чорний чи

коричневий – розрегульована форсунка, порушений момент

початку подачі палива (запалення); білий – потрапляння води в

циліндри; світло- чи темно-синій – підвищені витрати мастила

(угар) або зношені розпилювачі форсунок. Якщо вихлоп газів

бездимний – двигун працює нормально.

Особливу увагу звертають на стукоти і нехарактерні

шуми, що прослухуються при роботі двигуна на різних

швидкісних режимах. На рис.2.1 показані зони прослуховування

двигуна за допомогою стетоскопа.

Потужність і витрати палива визначають безгальмівними і

гальмівними методами або комбінованими з цих двох. Сутність

безгальмівного методу полягає в тому, що у вигляді навантажен-

ня для робочих циліндрів (циліндра) використовують механічні

втрати у відключених (відключеному) циліндрах. Відключення

циліндрів знижує частоту обертання колінчастого вала через

зменшення індикаторної потужності двигуна. При відключенні

циліндра з меншою потужністю частота обертання колінчастого

вала знижується в меншій мірі, а ніж при відключенні циліндра

з більшою потужністю. Це зниження незначне, особливо у

шести-і восьмициліндрових двигунів. Тому для визначення

50

Розділ 2. Передремонтне технічне діагностування і прогнозування

параметрів технічного стану автомобілів

різниці частоти обертання колінчастого вала і виявлення різниці

в потужностях між циліндрами застосовують електронні

прилади типу «Імпульс-12М», ИМД-4 та ін.

Рис. 2.1. Зони прослуховування двигуна:

1 – поршні; 2 – коромисла клапанів; 3 – поршневі пальці; 4 – штовхачі;

5 – підшипники розподільного вала; 6 – розподільна шестерня;

7 – корінні підшипники колінчастого вала

Потужність двигуна можна визначити в режимі вільного

(безгальмівного)

розгону

колінчастого

вала

за

кутовим

прискоренням на холостому ходу в інтервалі мінімально стійкої

максимальної частоти обертання, при різкій подачі палива. Чим

більше потужність, тим швидше зростає частота обертання, а

отже, і кутове прискорення. Частоту обертання колінчастого

вала і кутове прискорення (зміну швидкості) вимірюють

датчиком (перетворювачем), у якому індукуються електричні

імпульси при обертанні зубчастого вінця маховика. Частота

електричних імпульсів залежить від частоти проходження

зубців уздовж датчика. Електричні імпульси надходять у лічиль-

ник приладу і, як тільки частота їх надходження буде

дорівнювати значенню номінальної частоти обертання колінчас-

того вала, другий лічильник вимірює кутове прискоренняε

маховика. Потім, множачи його на зведений момент інерції j

рухомих частин, номінальну частоту обертання n колінчаcтого

вала і постійний коефіцієнт К прилад показує кількість поділок,

що відповідає певній потужності двигуна, яка розвивається при

51

В.Я. Чабанний

4546

максимальній частоті обертання на холостому ходу. Цим

методом за допомогою приладу ИМД-Ц вимірюють потужність

і частоту обертання колінчастого вала двигуна. Для цього від

площини рознімання кожуха маховика з кожухом головного

зчеплення двигуна КамАЗ-740 на відстані 95 мм просвердлюють

технологічні отвори і нарізають різь М16х1,5 напроти зубчас-

того вінця маховика з боку, протилежного розміщенню стар-

тера.

Перед визначенням потужності і частоти обертання

колінчастого вала від’єднують від дизеля допоміжні механізми,

важіль перемикання передач встановлюють у нейтральне

положення. Запускають і прогрівають дизель до нормального

теплового стану. Потім двигун глушать і калібрують прилад.

Для калібрування приладу за частотою обертання натискають

клавішу п (рис. 2.2), ручкою потенціометра „Калібрування”

установлюють на табло блоку індикації 2 калібрувальне

значення частоти обертання для даного дизеля: каліброване

значення частоти обертання 1673 хв–1. Після калібрування

клавішу повертають у вихідне положення.

Рис.2.2. Прилад ИМД-Ц для вимірювання прискорення колінчастого

вала двигуна:

1 – вимірювальний перетворювач; 2 – блок індикації; 3 – цифрове табло

52

Розділ 2. Передремонтне технічне діагностування і прогнозування

параметрів технічного стану автомобілів

Калібрування за прискоренням здійснюють натисканням

клавішіε, обертанням ручкиε встановлюють на цифровому

табло 3 каліброване значення 327,2 – величину постійну й

однакову для всіх дизелів. Після калібрування клавішуε

повертають у вихідне положення.

Потім натисканням клавіші nε настроюють прилад на

частоту обертання, при якій вимірюють прискоренняεN, що

відповідає максимальній потужності двигуна. Після

настроювання клавішуε повертають у вихідне положення.

Обертанням ручки потенціометра nε установлюють на

-1

якій вимірюють прискорення.

Після калібрування і настроювання приладу первинний

перетворювач 1 вкручують у технологічний отвір кожуха до

упора у вершину зуба вінця маховика, а потім викручують його

на 1,5...2 оберти і фіксують це положення контргайкою. Шнур

живлення первинного перетворювача підключають до гнізда

«12 В» і в розетку автомобіля. Ручкою «Вкл» вмикають живлен-

ня (індикаторні лампи при цьому загоряються). Підключають

роз’єм перетворювача до роз’єму «Вход» блоку індукції 2.

Запускають двигун (тепловий стан повинен бути нормальним).

Установлюють клавішу 1⋅ 4 у позицію, що відповідає кількості

6⋅12

циліндрів

дизеля,

що

перевіряється

(при

перевірці

4-

циліндрового дизеля клавіша повинна знаходитися у вихідній

позиції, а при 6-, 8– чи 12-циліндрового – натиснута). Потім

натискають клавішу n , установлюють мінімальну стійку

ε

частоту обертання колінчастого вала (600...800 хв–1) і різко

переводять важіль подачі палива з положення мінімальної

стійкої

в

положення

максимальної

частоти

обертання

колінчастого вала на холостому ходу і знімають на табло

показання – величину кутового прискоренняεN. Вимірювання

повторюють 3 рази і підраховують середню величину кутового

53

цифровому табло 3 значення частоти обертання (2100 хв ), при

В.Я. Чабанний

4546

прискоренняεNсер, яку порівнюють з нормативними значеннями

прискорення колінчастого вала, що відповідають номінальній і

допустимій експлуатаційній потужності дизеля.

При перевірці дизеля з турбонаддувом (ТН) вимірюване

прискоренняεNсер слід помножити на поправочний коефіцієнт К,

який враховує тиск повітря. Щоб визначити поправочний коефі-

цієнт К, до нагнітальному повітряному тракту необхідно

під’єднати манометр із верхньою межею виміру 0,1 МПа. Потім

установлюють мінімальну стійку частоту обертання колінчас-

того вала, вмикають вищу передачу і різко переводять важіль

подачі палива з положення мінімально стійкої в положення

максимальної частоти обертання колінчастого вала, записують

найбільше показання манометра.

Коефіцієнт К знаходять з номограми (рис.2.3). Результати

перевірки прискоренняεNсер порівнюють з нормативними

значеннями.

Рвим / Рном

Рис.2.3. Номограма для визначення

поправочного коефіцієнта при вимірюванні прискорення вільного

розгону колінчастого вала дизеля з турбонаддувом:

Рвим – виміряне значення тиску наддуву;

Рном – номінальне значення тиску наддуву;

К – поправочний коефіцієнт.

Описані методи вимірювання потужності є не зовсім

точними. Це обумовлено тим, що на результати вимірювань

54

Розділ 2. Передремонтне технічне діагностування і прогнозування

параметрів технічного стану автомобілів

впливають механічний ККД двигуна і погіршення процесу

згорання палива в циліндрі, що перевіряється, за рахунок його

перевантаження.

Потужність,

яка

вимірюється

методом

підрахунку електричних імпульсів існуючими приладами, має

порівняно велику похибку.

Щоб

розширити

можливості

безгальмівного

методу

використовують

довантажуючі

дроселюючі

пристрої,

що

дозволяють здійснити безступеневе регулювання навантаження,

що відповідає 100% потужності при максимальній подачі

палива. Довантаження здійснюють дроселюванням вихлопних

газів.

Одночасно з вимірюванням потужності витратоміром

типу КИ-8940 вимірюють витрату палива. Масова витрата

палива (Qм, г/с) підраховується за формулою

(2.1)

t

де Qд – кількість палива, витраченого за дослід, г;

t – час досліду, с.

Якщо визначена потужність менше, а витрата палива

більше допустимих значень, проводять поглиблене (заявочне)

діагностування механізмів і систем двигуна. Вимірюють основні

(ресурсні) параметри і за ними визначають залишковий ресурс

двигуна. При цьому виявляють місця, причини і характер

несправностей і відказів, здійснюють необхідні регулювання,

заміну деталей, параметри яких вийшли з допустимих меж.

Ресурсними параметрами двигуна є параметр стану

циліндро-поршневої групи за кількістю газів, що прориваються

в картер, (л/хв.) і параметр стану кривошипно-шатунного меха-

нізму за величиною сумарного зазору в спряженнях нижньої і

верхньої головок шатуна. За цими параметрами визначають

залишковий ресурс двигуна.

55

В.Я. Чабанний

4546