Диагностирование кшм и грм по величине компрессии. Диагностирование кривошипно-шатунного механизма (КШМ)
Стук и шумы в двигателе возникают в результате износа его основных деталей и появления между сопряженными деталями увеличенных зазоров. Стуки в двигателе прослушиваются при помощи стетоскопа, что требует определенного навыка. Обычно при большом износе вкладышей происходит выплавление его антифрикционного слоя, что сопровождается резким падением давления масла. В этом случае двигатель должен быть немедленно остановлен, так как дальнейшая его работа может привести к поломке деталей. Повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработавших газах (при нормальном уровне масла в картере) обычно появляются при залегании поршневых колец или износе колец цилиндров. Залегание кольца можно устранить без разборки двигателя, для чего в каждый цилиндр горячего двигателя следует залить на ночь через отверстие свечи зажигания по 20 г смеси равных частей денатурированного спирта и керосина. Утром двигатель следует пустить, дать поработать 10-15 мин, после чего заменить масло.
Перед диагностированием двигатель следует прогреть до температуры охлаждающей жидкости (90+-5) С. Прослушивание стетоскопом проводят, прикасаясь острием наконечника звукочувствительного стержня в зоне сопряжения проверяемого механизма. Работу поршень-цилиндр прослушивают по всей высоте цилиндра при малой частоте вращения коленчатого вала с переходом на среднюю - стуки сильного глухого тона, усиливающиеся с увеличением нагрузки, свидетельствует о возможном увеличении зазора между поршнем и цилиндром, об изгибе шатуна, поршневого пальца и т.д. Сопряжение поршневое кольцо - канавка проверяют на уровнеНМТ хода поршня на средней частоте вращения КВ - слабый стук высокого тона свидетельствует об увеличенном зазоре между кольцами и канавками поршней, либо о чрезмерном износе или поломке колец. Сопряжение поршневой палец - втулка верхней головки шатуна проверяют на уровне ВМТ при малой частоте вращения КВ с резким переходом на среднюю. Сильный стук высокого тона, похожий на частые удары молотком по наковальне, говорит о повышенном износе деталей сопряжения. Работы сопряжения коленчатый вал - шатунный подшипник прослушивают на малой и средней частотах вращения КВ(ниже НМТ).
Глухой звук среднего тона сопровождает износ шатунных вкладышей. Стук коренных подшипников КВ прослушивают в этих же зонах (чуть ниже) при резком изменении частоты вращения КВ: сильный глухой стук низкого тона свидетельствует об износе коренных подшипников.
Проверка компрессии
Компрессию в цилиндрах определяют компрессометром, представляющим собой корпус с вмонтированным в него манометром. Манометр соединен с одним концом трубки, на другом конце которой имеется золотник с резиновым наконечником, плотно вставляемым в отверстие для свечи зажигания. Проворачивая коленчатый вал двигателя стартером или пусковой рукояткой, измеряют максимальное давление в цилиндре и сравнивают его с нормативными. Для бензиновых двигателей номинальные значения компрессии составляют 0,75...1,5 (7 - 15 кгс/cм2). Падение мощности двигателя возникает при износе или залегании в канавках поршневых колец, износе поршней и цилиндров, а также плохой затяжке головки цилиндров. Эти неисправности вызывают падение компрессии в цилиндре.
Расход сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры
Для определения утечки сжатого воздуха из надпоршневого пространства применяют прибор К-69М. Воздух в цилиндры прогретого двигателя подают либо через редуктор 1 прибора, либо непосредственно из магистрали по шлангу 4 в цилиндр 7 через штуцер 6, ввернутый в отверстие для свечи или форсунки, к которому присоединяется шланг 3 при помощи быстросъемной муфты 5. В первом случае проверяют утечку воздуха или падение давления из-за не плотностей в каждом цилиндре двигателя. Для этого рукояткой редуктора 1 прибор настраивают так, чтобы при полностью закрытом клапане муфты 5 стрелка манометра находилась против нулевого деления, что соответствует давлению 0,16 М Па, а при полностью открытом клапане и утечке воздуха в атмосферу - против деления 100%. Относительную неплотность цилиндропоршневой группы проверяют при установке поршня проверяемого цилиндра в двух положениях: в начале и конце такта сжатия. Поршень от движения под давлением сжатого воздуха фиксируют, включая передачу в коробке передач автомобиля. Такт сжатия определяется свистком-сигнализатором, вставляемым в отверстие свечи (форсунки). Состояние поршневых колец и клапанов оценивают по показаниям манометра 2 при положении поршня в в.м.т., а состояние цилиндра (износ цилиндра по высоте) - по показаниям манометра при положении поршня в начале и конце такта сжатия и по разности этих показаний. Полученные данные сравнивают со значениями, при которых дальнейшая эксплуатация двигателя недопустима. Предельно допустимые значения утечки воздуха для двигателей с различными диаметрами цилиндров указаны в инструкции прибора. Чтобы определить место утечки (неисправность), воздух под давлением 0,45-06 МПа подают из магистрали по шлангу 4 в цилиндры двигателя. Поршень при этом устанавливают в конце такта сжатия в верхней мертвой точке. Место прорыва воздуха через неплотность определяют прослушиванием при помощи фонендоскопа. Утечка воздуха через клапаны двигателя обнаруживается визуально по колебанию пушинок индикатора, вставляемого в отверстие свечи (форсунки) одного из соседних цилиндров, где открыты в данном положении клапаны. Утечка воздуха через поршневые кольца определяется только прослушиванием при положении поршня в н.м.т. в зоне минимального износа цилиндров. Утечка через прокладку головки цилиндров обнаруживается по пузырькам в горловине радиатора или в плоскости разъема. Суммарный зазор в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике Измерение суммарных зазоров в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике является еще одним результативным методом проверки состояния кривошипно-шатунного механизма.
1Неисправности кривошипно-шатунного механизма - самые серьезные неисправности двигателя. Их устранение очень трудоемкое и затратное, так как, зачастую, предполагает проведение капитального ремонта двигателя.
К неисправностям кривошипно-шатунного механизма относятся:
- износ коренных и шатунных подшипников;
- износ поршней и цилиндров;
- износ поршневых пальцев;
- поломка и залегание поршневых колец.
Основными причинами данных неисправностей являются:
- выработка установленного ресурса двигателя;
- нарушение правил эксплуатации двигателя (использование некачественного масла, увеличение сроков технического обслуживания, длительное использование автомобиля под нагрузкой и др.)
Практически все неисправности кривошипно-шатунного механизма (КШМ) могут быть диагностированы по внешним признакам, а также с помощью простейших приборов (стетоскопа, компрессометра). Неисправности КШМ сопровождаются посторонними шумами и стуками, дымлением, падением компрессии, повышенным расходом масла.
При каком "критическом" значении компрессии на двигателе нужно делать ремонт двигателя с заменой поршневой? Обычно замену поршневой откладывают до последнего.... И вот почему: Отсутствие уверенности в квалификации исполнителей; Значимая вероятность, что кроме «простой» замены колец, понадобится замена "колпачков", переднего или заднего сальников коленвала; Может оказаться, что "стоит поменять и ремень ГРМ"; Не дай бог, выяснится повышенная эллипсность гильз, как следствие или «перегильзовка» или их проточка (с заменой поршней); Вкладыши могут оказаться «уже с задирами» и т.д. и т.п. А это всё "выливается" в очень значимые деньги. Формально, допускается разница между компрессией в цилиндрах до 1 кг/см 2 , но в наших условиях соблюдать этот критерий - нереально.
Основными неисправностями газораспределительного механизма (ГРМ) являются:
- нарушение тепловых зазоров клапанов (на двигателях с регулируемым зазором);
- износ подшипников, кулачков распределительного вала;
- неисправности гидрокомпенсаторов (на двигателях с автоматической регулировкой зазоров);
- снижение упругости и поломка пружин клапанов;
- зависание клапанов;
- износ и удлинение цепи (ремня) привода распределительного вала;
- износ зубчатого шкива привода распределительного вала;
- износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок;
- нагар на клапанах.
Можно выделить следующие причины неисправностей ГРМ (они, в основном, аналогичны причинам неисправностей кривошипно-шатунного механизма):
- выработка установленного ресурса двигателя и, как следствие, высокий износ конструктивных элементов;
- нарушение правил эксплуатации двигателя, в том числе использование некачественного (жидкого), загрязненного масла, применение бензина с высоким содержанием смол, длительная работа двигателя на предельных оборотах.
Самой серьезной неисправностью газораспределительного механизма является т.н. зависание клапанов, которое может привести к серьезным поломкам двигателя. Причин у неисправности две. Применение некачественного бензина, сопровождающееся отложением смол на стержнях клапана. Другой причиной является ослабление или поломка пружин клапанов. В этом случае на высоких оборотах двигателя клапан не успевает сесть в «седло», искривляется и заклинивает (зависает) в направляющей втулке. К счастью, данная неисправность на современных автомобилях встречается достаточно редко.
Отдельно необходимо сказать о неисправностях гидрокомпенсаторов. При использовании жидкого или сильно загрязненного масла гидрокомпенсатор перестает выполнять свою основную функцию, а именно автоматически компенсировать зазоры в ГРМ. Дальнейшая эксплуатация двигателя может привести к заклиниванию гидрокомпенсаторов.
Нарушение теплового зазора на двигателях с регулируемым зазором может произойти по причине износа подшипников и кулачков распределительного вала, износа зубчатого шкива привода распределительного вала, а также вследствие неправильной регулировки.
Неисправности ГРМ достаточно сложно диагностировать, т.к. сходные внешние признаки могут соответствовать нескольким неисправностям. Зачастую конкретная неисправность устанавливается непосредственным осмотром конструктивных элементов ГРМ со снятием крышки головки блока цилиндров.
Большинство неисправностей газораспределительного механизма приводит к нарушениям фаз газораспределения, при которых двигатель начинает работать нестабильно и не развивает номинальной мощности.
В данном учебном пособии рассказывается о методах диагностики и регулировки газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов.
Библиографическая ссылка
Волощенко В.Т., Ищенко А.Ю. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ЗАЗОРОВ ГРМ И КШМ // Успехи современного естествознания. – 2010. – № 9. – С. 62-63;URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8790 (дата обращения: 17.09.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
Одним из менее трудоемких, но требующих определенных навыков методов диагностики двигателя, является прослушивание его работы с помощью различного типа виброакустических приборов -- от самых простых по конструкции стетоскопов со звукочувствительным стержнем (напоминающих медицинские фонендоскопы), до электронных стетоскопов типа «Экранас» и ультразвуковых стетоскопов с двумя наушниками модели УС-01.
Для усиления звукового эффекта от виброударных импульсов в характерных точках и зонах двигателя (рис. 1 стетоскоп «Экранас» (рис. 2, а) снабжен двухтранзисторным усилителем низкой частоты 4 с пьезокристаллическим датчиком и батарейным питанием (3 В). Пластмассовый корпус 3 имеет гнезда для установки стержня 5 и подключения телефона-наушника 6. У стетоскопа модели КИ-1154(рис. 2, б), на стержне 5 смонтирован усилитель 3 и слуховой наконечник 6 рупорного типа.
Рис. 1.
Рис. 2. Стетоскопы: а -- электронный стетоскоп «Экранас»; б -- стетоскоп мод. КИ-1154; 1-провод; 2 -- элементы питания; 3- корпус-ручка; 4 -преобразователь виброударных импульсов; 5 - звукочувствительный стержень; 6- телефон-наушник
Ультразвуковой стетоскоп модели УС-01 (рис. 3) отличается наличием двух каналов (звукового и ультразвукового), специальных наушников, насадков на микрофон в виде гибких зондов, позволяющих прослушивать работу механизмов в труднодоступных местах при повышенной температуре деталей двигателя, а также электронного табло на корпусе, высвечивающего в цифрах силу стуков и шумов (в децибелах -- дБ) -- все это делает данную модель стетоскопа эффективным средством диагностики технического состояния КШМ и ГРМ двигателей. Источник питания прибора имеет напряжение 12 В.
Рис.3.
Перед диагностированием двигатель следует прогреть до температуры охлаждающей жидкости (90 ± 5) °С. Прослушивание производят, прикасаясь острием наконечника звукочувствительного стержня в зоне сопряжения проверяемого механизма.
Работу сопряжения поршень -- цилиндр прослушивают по всей высоте цилиндра по зонам 1 (рис. 3.8) при малой частоте вращения коленчатого вала (KB) с переходом на среднюю -- стуки сильного глухого тона, усиливающиеся с увеличением нагрузки, свидетельствуют о возможном увеличении зазора между поршнем и цилиндром, об изгибе шатуна, поршневого пальца и т.д.
Сопряжение поршневое кольцо--канавка проверяют на уровне НМТ хода поршня (зона 8) на средней частоте вращения KB -- слабый стук высокого тона свидетельствует об увеличенном зазоре между кольцами и канавками поршней, либо о чрезмерном износе или поломке колец.
Сопряжение поршневой палец-втулка верхней головки шатуна проверяют на уровне ВМТ (зона 3) при малой частоте вращения KB с резким переходом на среднюю. Сильный стук высокого тона, похожий на частые удары молотком по наковальне, говорит о повышенном износе деталей сопряжения.
Работу сопряжения коленчатый вал-шатунный подшипник прослушивают в зонах 7 на малой и средней частотах вращения КВ. Глухой звук среднего тона сопровождает износ шатунных вкладышей. Стук коренных подшипников KB прослушивают в этих же зонах (чуть ниже) при резком изменении частоты вращения KB (максимальным открытием или прикрытием дроссельной заслонки) -- сильный глухой стук низкого тона свидетельствует об износе коренных подшипников. Стук в клапанных механизмах прослушивают в зонах 2, наличие износа шеек распредвала -- в зонах 5, а износа распределительных шестерен -- в зоне 6.
Широко используемым методом диагностирования технического состояния КШМ и ГРМ двигателей является замер компрессии в цилиндрах двигателей в конце тактов сжатия с помощью различного типа компрессометров и компрессо-графов с самописцами.
Рис 4.
a -- для карбюраторных двигателей; б -- для дизелей; 1 -- корпус; 2 -- манометр; 3 -- штуцер; 5 -- контргайки; 6 -- трубка; 7 -- резиновый наконечник; 8 -- золотник; 10 -- выпускной клапан; 11 -- шланг; 12 -- переходник; 13 -- зажимная гайка; 14 -- клапан; 15 -- пружина клапана; 16 -- седло; 17 -- наконечник
На рис.4, а изображен компрессометр мод. 179 с рукояткой пистолетного типа, манометром, наконечником для установки в свечное отверстие, кнопкой клапана сброса давления (от предыдущего показания) и т.д.
Несколько отличается по конструкции компрессометр для дизелей (рис. 4, б). В нижней части он снабжен жестким металлическим корпусом с зажимной гайкой и наконечником, которые вместе с корпусом устанавливаются на место форсунок в головке блока с последующим креплением болтом и скобой форсунки.
Перед началом проверки компрессии следует прогреть двигатель, вывернуть все свечи и полностью открыть воздушную и дроссельную заслонки. Затем наконечник прибора вставляется в отверстие для свечи первого цилиндра и плотно прижимается к гнезду. Коленчатый вал проворачивается при проверке стартером (частота вращения должна быть не менее 200--250 мин -1) не менее 10--12 оборотов. После этого следует проверить по манометру (или по отрывной карточке) показания прибора и сравнить его с нормативным. Аналогично проверяют компрессию в других цилиндрах двигателя. Отклонение показаний от нормативных для данной модели двигателя более чем на 25% свидетельствует о серьезной неисправности двигателя и необходимости прекращения его эксплуатации.
Проверка компрессии производится при полностью закрытых клапанах проверяемого цилиндра.
При значительном снижении компрессии следует попытаться определить место негерметичности. В этих целях в свечное отверстие заливают иногда до 20 см 3 моторного масла для временного уплотнения колец. Если после этого показания прибора не увеличатся, то это свидетельствует о негерметичности клапанов. Компрессия для карбюраторных двигателей с пониженной степенью сжатия составляет обычно 0,7--0,8 МПа, для двигателей с повышенной степенью сжатия -- 0,9--1,5 МПа, для дизелей различных моделей 3,5--5 МПа. Причем даже при допустимом снижении компрессии разница в показаниях для отдельных цилиндров карбюраторных двигателей не должна превышать 0,1 МПа, а для дизелей -- 0,2 МПа.
Одним из методов поэлементной диагностики является измерение зазоров в кривошипно-шатунном механизме с помощью прибора мод. КИ-11140-ГОСНИТИ (рис.5,а). Он состоит из корпуса 2 с закрепленным на нем индикатором 1 часового типа (с ценой деления 1 мк), пневматического приемника 3, фланца 4 для крепления устройства в головке цилиндров вместо форсунки или свечи зажигания, уплотнителя 5, направляющей 6 и штока 7, жестко соединенного с ножкой индикатора. На рис.5, б показана
Рис.5.
А - общий вид прибора; б - установка прибора на двигатель
установка прибора на двигателе с подсоединенным шлангом от компрессорно-вакуумной установки мод. КИ-13907.
Суммарную величину зазоров в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике определяют при неработающем двигателе, предварительно сняв с него свечу зажигания или форсунку (если диагностируется дизель), и на их место устанавливают уплотнитель 5 с прибором. К боковой трубке с помощью быстросъемной муфты 9 подсоединяют шланг компрессорно-вакуумной установки. Затем устанавливают поршень на 0,5-1,0 мм ниже ВМТ на такте сжатия, стопорят коленчатый вал двигателя от проворачивания и попеременно создают в цилиндре через трубку 6 давление в 200 кПа и разрежение в 60 кПа, отчего поршень поднимается или опускается, устраняя зазоры в вышеперечисленных сопряжениях. Суммарный зазор при этом фиксируется индикатором. Например, суммарный зазор для двигателя ЗИЛ-130 не должен превышать 0,25--0,3 мм. Этот метод используется в основном в лабораториях (в учебном процессе) при испытаниях двигателей на долговечность.
Диагностирование технического состояния КШМ и ГРМ можно производить не только с помощью компрессометров: в последнее время стали использовать для этой цели вакуум-анализатор мод. КИ-5315ТОСНИТИ (рис.6). Наконечник 1 прибора вставляется на место свечи. При опускании поршня в цилиндре создается разрежение, фиксируемое вакуумметром 9. После чего показания сравнивают с нормативными.
Рис.6.
1 -- наконечник; 2,5 -- клапаны; 3,4 -- пружины клапанов; 6 -- регулировочный винт; 7 -- корпус; 8 -- вентиль;9 -- вакуумметр
Определение стуков в двигателе. Наиболее простой и доступный способ диагностирования состояния кривошипно-шатунного механизма заключается в определении стуков в двигателе с помощью стетоскопа. Работы проводятся на прогретом двигателе при температуре охлаждающей жидкости 75... 80 °С. Усиление звука в стетоскопе происходит при колебании мембраны или с помощью специально встроенного транзисторного усилителя, который имеется в стетоскопе «Экранас» мод. КИ-1154.
При проверке подшипников коленчатого вала стержень стетоскопа прислоняется к боковой стенке блока цилиндров двигателя в месте расположения коренных подшипников или на уровне шатунных подшипников при положении поршня в ВМТ. Стуки прослушиваются на прогретом двигателе при резком изменении частоты вращения коленчатого вала.
Стук коренных подшипников коленчатого вала сильный, звук глухой, низкого тона, прослушивается при быстром изменении частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу, что достигается резким увеличением или уменьшением подачи топлива, а также под нагрузкой. Стук появляется при зазоре 0,1 ...0,2 мм. При больших зазорах в подшипниках стук слышен даже при постоянной частоте вращения коленчатого вала. При отключении одной форсунки (для дизеля) или одной или двух свечей зажигания (для карбюраторных двигателей) характер стуков почти не изменяется.
Стук шатунных подшипников коленчатого вала сильный, звук более резкий, чем у коренных подшипников, прослушивается при резком изменении частоты вращения коленчатого вала или под нагрузкой. При отключенной форсунке (для дизеля) или свече зажигания (для карбюраторных двигателей) в цилиндре, в нижней головке шатуна которого имеет место повышенный зазор, стук уменьшается или вообще пропадает. Таким образом можно определить увеличенный зазор в конкретном шатунном подшипнике.
Стуки в сопряжении поршневой палец-шатун (появляются при зазоре 0,1 мм) имеют звонкие металлические звуки, которые слышны при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. При отключении форсунки (для дизеля) или свечи зажигания (для карбюраторных двигателей) стуки в этом цилиндре исчезают.
Похожие стуки могут возникать также при малом угле опережения впрыска топлива (у дизеля) или при детонационном сгорании при раннем угле зажигания (у карбюраторных двигателей). При установке опережения впрыска топлива (у дизеля) или нормального угла опережения зажигания (у карбюраторных двигателей) эти стуки исчезают. Этого не происходит при увеличенном зазоре поршневого пальца в верхней головке шатуна или в бобышках поршня. Эти стуки также исчезают при снижении нагрузки на двигатель.
Стук поршней о цилиндр, появляющийся при зазоре 0,3... 0,4 мм, имеет глухой, щелкающий звук, который прослушивается на непрогретом двигателе при резком уменьшении частоты вращения коленчатого вала и при малой частоте вращения.
Определение стуков в механизме газораспределения. У механизма газораспределения проверяют только стуки в клапанах. Стуки в клапанах механизма газораспределения слышны при любой частоте вращения коленчатого вала (особенно при малой) под колпаком крышки головки цилиндров. Сильный стук в прогретом двигателе свидетельствует об увеличенных зазорах между стержнем клапана и коромыслом. Стук сломанной клапанной пружины слышен при любой частоте вращения коленчатого вала и не меняется по звучанию.
Шум шестерен распределительного механизма прослушивается при малой частоте вращения коленчатого вала в зоне крышки шестерен. Высокий уровень шума свидетельствует об износе шестерен.
Определение суммарного зазора в кривошипно-шатунном механизме. Установка мод. КИ-13907 (рис. 7.1), созданная ГосНИТИ, используется для измерения зазоров в кривошипно-шатунном механизме приборами мод. КИ-11140 и КИ-13933М. Установка КИ-13907 с прибором КИ-11140 позволяет измерять суммарный зазор в верхней и нижней головках шатуна при неработающем двигателе без снятия поддона картера. Принцип измерения зазоров в указанных сопряжениях основан на измерении перемещения порш-
Рис. 7.1. Схема подключения компрессорно-вакуумной установки КИ-13907 к двигателю:
1 - наконечник; 2, 4 И 15 - Соответственно распределительный, нагнетательный и всасывающий трубопроводы; 3 - Распределительный кран; 5 - Вакуумметр; 6, 7 - Краны; 8 - Регулятор давления; 9 - Предохранительный клапан; 10 - Воздушный баллон под давлением; /1 - компрессор; 12 - Вакуумный регулятор; 13 - Вакуумный баллон; 14 - Вентиль; - - направление движения
Картерных газов
Ня индикаторным устройством при попеременном создании в над-поршневом пространстве давления и вакуума.
При движении поршня вверх (к ВМТ) поршневой палец прижат к нижней части верхней головки шатуна, а кривошип (шатунная шейка) - к верхней части нижней головки шатуна. При движении поршня вниз (к НМТ) места касания указанных деталей изменяются на противоположные, т. е. в обоих случаях индикатор будет измерять суммарный зазор. Перемещение поршня в цилиндре вверх происходит при вакууме в надпоршневом пространстве, а вниз - под давлением воздуха, подаваемого через отверстие форсунки от компрессорно-вакуумной установки.
Компрессорно-вакуумная установка состоит из электродвигателя и двух баллонов, в одном из которых создается вакуум, а в другом - давление. На воздушном баллоне под давлением 10 Размещен масловлагоотделитель с предохранительным клапаном 9, на вакуумном баллоне 13 - вакуумный регулятор давления 12 С манометром, кран управления с вакуумметром 5 и воздушным фильтром, редукционный клапан и электрический пускатель. На корпусе вакуумного баллона может быть вентиль 14 С штуцером для подключения прибора мод. КИ-4887-И. Баллоны соединяются
С цилиндрами проверяемого двигателя гибким шлангом через кран управления. Компрессор 11 Приводится в действие от электродвигателя и создает давление или вакуум.
Прибор КИ-11140 (рис. 7.2) имеет корпус 2 с Закрепленным на нем индикатором 1 Часового типа, пневматический приемник 39 Сменный фланец 4 Для крепления прибора к головке цилиндров вместо форсунки, уплотнение 5, направляющую 6, Шток 7, жестко соединенный с ножкой индикатора, и стопорный винт 8, Предназначенный для фиксации направляющей в пневматическом приемнике.
Для диагностирования сопряжений шатуна в двигателе с помощью установки мод. КИ-13907 и устройства мод. КИ-11140 необходимо прогреть двигатель и после его останова демонтировать все форсунки. Затем установить поршень первого цилиндра в положение ВМТ и зафиксировать его так, чтобы при поступлении сжатого воздуха в цилиндр коленчатый вал не проворачивался. Коленчатый вал можно зафиксировать включением передачи в коробке передач. Установить в отверстие форсунки устройство мод. КИ-11140 с индикатором, предварительно ослабив стопорный винт и приподняв направляющую с индикатором и штоком вверх. Затем опустить направляющую до упора штока в днище поршня (с натягом) и зафиксировать ее стопорным винтом.
Присоединить распределительный шланг компрессорно-вакуумной установки мод. КИ-13907 к штуцеру пневматического приемника. Включить компрессорно-вакуумную установку и установить давление и вакуум в ее баллонах соответственно 0,06 ...0,10 МПа и 0,06... 0,07 МПа. Соединить вакуумный баллон с над-поршневым, пространством и зафиксировать показание индикатора. Суммарный допустимый зазор головок шатунов не должен превышать 0,25... 0,30 мм. Если суммарный зазор хотя бы у одного шатуна превышает допустимое значение, необходимо выполнить ремонт двигателя.
Рис. 7.2. Прибор КИ-11140 для измерения зазоров в кривошипно-шатунном механизме
1 - индикатор; 2 - Корпус; 3 - Пневматический приемник; 4 - Сменный фланец; 5 - уплотнение; 6 - Направляющая; 7 - шток; 8 - Стопорный винт
Определение количества прорывающихся в картер газов. Манометрический газорасходомер мод. КИ-4887-И (рис. 7.3, я), присоединенный к полости картера двигателя, измеряет количество прорывающихся в картер газов при работе двигателя в нагрузочном режиме и при давлении воздуха окружающей среды в картере. Давление воздуха окружающей среды в картере создается в результате присоединения прибора к вакуумной установке или к выпускной трубе (глушителю) работающего двигателя, который диагностируется. Путем изменения проходного сечения крана выравнивателя устанавливают нужное давление и измеряют количество прорывающихся в картер двигателя газов.
Дросселирующее отверстие 72 (рис. 7.3, Б) Образовывается подвижной 77 и неподвижной 10 Втулками. Втулка 77 имеет шкалу 16 И может быть повернута относительно неподвижной втулки. Плотное соединение этих втулок обеспечивается их предварительной совместной притиркой по конусным поверхностям и постоянным прижатием друг к другу распорной пружиной 77. На половине
Рис. 7.3. Манометрический газорасходомер мод. КИ-4887-И:
А - Общий вид; Б - Схема работы; 1 - Пробка; 2 - Каналы; 3 - Корпус; 4 - Лимб дросселя; 5 и 7 - шланги соответственно выравнивания давления и отсасывающий; 6 VI 14 - Соответственно впускной и выпускной трубопроводы; 8 - Дроссель; 9 - Кронштейн; 10 И 11 - Соответственно неподвижная и подвижная втулки; 12 И 15 - Соответственно дросселирующее и калиброванное отверстия; 13 - Заслонка; 16 - Шкала подвижной втулки; 17 - Пружина; 18 - Выпускное отверстие; 19- Жидкостные манометры; - - направление передвижения газов
Окружности конусной части каждой втулки сделаны поперечные щели, позволяющие плавно изменять площадь дросселирующих отверстий при повороте подвижной втулки.
Количество газов, проходящих через прибор в минуту, определяется по шкале, которая нанесена на подвижной втулке. Цифра, определяющая количество газов, устанавливается против риски на корпусе прибора. Шкала прибора тарируется при перепаде давлений в дросселирующем отверстии, равном 150 Па. Перепад давлений 150 Па устанавливается при изменении площади дросселирующего отверстия и контролируется изменением уровня жидкости в крайнем правом и среднем каналах (в последнем уровень должен быть выше). При этом уровень жидкости в крайних каналах прибора должен быть одинаковым, что достигается поворачиванием заслонки крана выравнивателя давления.
Пределы измерения расхода газа прибором мод. КИ-4887-И при открытом дросселирующем отверстии 2... 120 л/мин с погрешностью до 3 %. Если расход газа превышает 120 л/мин, что бывает у изношенных двигателей, то дросселирующее отверстие может быть увеличено до размера, соответствующего увеличению расхода газа на 40...45 л/мин. Это достигается полным открытием отверстия 18 При повороте заслонки 13 С помощью отвертки. Действительная пропускная способность отверстия 18 Для каждого прибора указывается на наружной поверхности подвижной втулки. На концах впускного и отсасывающего шлангов имеются резиновые конусные насадки. Для диагностирования цилиндропоршневой группы прибором мод. КИ-4887-И необходимо выполнить следующее.
1. Отсоединить систему вентиляции картера двигателя и закрыть колпачками или пробками отверстия клапанной крышки и мас-ломерного щупа так, чтобы картерные газы могли выходить только через маслоналивную горловину.
2. Подсоединить отсасывающий шланг прибора мод. КИ-4887-И к вакуумному насосу установки мод. КИ-13907 или выпускному тракту двигателя.
3. Пустить двигатель, прогреть его и с помощью стенда КИ-8930 создать режим работы, соответствующий полной нагрузке.
4. Открыть полностью дросселирующее отверстие поворотом подвижной втулки и дроссель выпускного патрубка поворотом заслонки прибора мод. КИ-4887-И.
5. Определить расход картерных газов. Для этого вставить конусный наконечник впускного трубопровода прибора в отверстие маслоналивной горловины и измерить расход картерных газов с отсосом. При этом, удерживая прибор в вертикальном положении, поворотом заслонки установить одинаковый уровень жидкости в левом и правом каналах. Затем, вращая рукой подвижную втулку и наблюдая за уровнем жидкости в среднем и правом каналах, перекрыть дросселирующее отверстие до установления пере-
Пада давлений 150 Па. Возможное изменение уровней жидкости в среднем и левом каналах устраняется поворотом заслонки. По делениям, нанесенным на жидкостных столбиках прибора, строго проследить за тем, чтобы в момент измерения уровень жидкости в среднем столбике был на 15 мм выше уровня жидкости в правом столбике, а уровни жидкости в левом и правом столбиках были одинаковыми. По шкале подвижной втулки определить расход кар-терных газов. Измерения необходимо проводить 3 раза, выполняя операции 3 - 5.
6. Присоединить систему вентиляции картера двигателя.
7. Измерить количество газов, выходящих из картера, повторяя операции 4 и 5.
8. Определить количество газов, отводимых через систему вентиляции картера двигателя, по разности значений, найденных при выполнении операций 5 и 7.
9. Остановить двигатель.
10. Определить состояние цилиндропоршневой группы и системы вентиляции картера двигателя.
11. Отсоединить систему вентиляции картера двигателя и закрыть отверстие пробкой.
12. Измерить количество газов, выходящих из картера, при работе двигателя на трех цилиндрах, выполнив операции 3 - 5.
13. Остановить двигатель и присоединить систему вентиляции картера двигателя.
14. Отсоединить прибор мод. КИ-4887-И от двигателя.
15. По разности средних значений, определенных при выполнении операций 5 и 12, определить количество газов, прорывающихся в картер, для одного цилиндра.
16. Определить состояние цилиндропоршневой группы неработающего цилиндра.
Проверка компрессии в цилиндрах карбюраторного двигателя. В процессе изнашивания поршневых колец и стенок цилиндров давление сжатия в цилиндрах карбюраторного двигателя (компрессия) снижается.
Нормальная величина компрессии в цилиндрах прогретого карбюраторного двигателя должна быть не менее 0,7 МПа. Снижение компрессии в процессе эксплуатации двигателя допускается до 0,63 МПа. Разница показаний компрессометра по отдельным цилиндрам должна быть не более 0,07...0,10 МПа. Компрессия проверяется на прогретом двигателе.
Для проверки компрессии необходимо:
Очистить грязь, собравшуюся в углублении для свечей зажигания, отсоединить электрические провода от свечей и вывернуть все свечи;
Отсоединить от катушки зажигания центральный провод распределителя;
Открыть полностью воздушную и дроссельные заслонки карбюратора;
Вставить резиновый наконечник шланга компрессометра в отверстие свечи цилиндра и плотно его прижать;
Провернуть стартером коленчатый вал двигателя, сделав несколько оборотов, чтобы компрессометр зафиксировал максимальное давление в цилиндре;
Вынуть из отверстия свечи наконечник компрессометра, записать показания;
Открыть выпускной клапан компрессометра и выпустить воздух;
Повторить приведенные операции для остальных цилиндров.
При разнице давления более 0,07...0,10 МПа в цилиндр с пониженной компрессией следует залить 20...25 см3 свежего масла и повторно измерить давление. Увеличение показаний компрессометра указывает на наличие утечки воздуха через поршневые кольца. Если величина компрессии после заливки масла в цилиндр остается такой же, то это указывает на неплотное прилегание клапанов к седлам или на их прогорание.
Д иагностика кривошипно-шатунного механизма производится при поступлении соответствующей заявки от тракториста-машиниста, а также при проведении операций ТО -3 и перед началом ремонта. Снижение давления масла и наличие стуков указывают на износ соединений кривошипно-шатунного механизма (КШМ).
Стук в соединениях КШМ следует прослушивать автостетоскопом в зоне коренных и шатунных подшипников. При этом необходимо резко изменять частоту вращения коленчатого вала с минимальной до средней.
Стук поршневого пальца следует прослушивать в зоне движения поршня.
Н аиболее точно оценивать зазоры в соединениях КШМ рекомендуется путём измерения суммарного зазора (сумма зазоров в шатунном подшипнике и в соединениях «поршневой палец - втулка верхней головки шатуна» и «поршневой палец - бобышки поршня»).
В о время проведения технического обслуживания и перед началом ремонта суммарный зазор рекомендовано измерять при помощи устройства КИ-13933М [рис. 14].
Рис. 14. Устройство КИ-13933М для определения суммарного зазора в шатунных подшипниках.
1) – Скоба;
2) – Сменный наконечник;
3) – Сменный наконечник;
4) – Струны;
5) – Винт;
6) – Корпус;
7) – Заслонка.
Д анное устройство представляет собой корпус (6), на котором закрепляется индикатор часового типа ИЧ-10. Внизу корпус заканчивается фланцем, при помощи которого его устанавливают на шпильки крепления форсунок. В комплекте данного устройства имеются сменные наконечники, а также струны, которые предназначаются для двигателей разных марок. Для того чтобы измерить суммарный зазор в кривошипно-шатунном механизме, нужно наконечник устройства вставить в отверстие снятой форсунки и закрепить на шпильках. Наконечник и струна при этом выбираются соответственно марке проверяемого дизеля. Вращением специальной гайки можно перемещать струну.
С начала следует прокрутить коленчатый вал при помощи пускового устройства. Одновременно с этим нужно опустить струну, вращая гайку до начала вибрации стрелки индикатора. Этот момент соответствует касанию струной днища поршня. Далее, установив нулевое деление шкалы индикатора против его стрелки, нужно отвести струну вверх на расстояние 0,8-0,9 мм, пустить дизель, довести частоту вращения холостого хода до максимального значения, а затем снова плавно опустить струну до начала вибрации стрелки. Отсчитать показания по шкале индикатора (они соответствуют суммарному зазору в КШМ). Допустимое значение зазоров в кривошипно-шатунном механизме представлено в [табл. 10].
Табл. 10. Допускаемые зазоры в кривошипно-шатунном механизме.
| Марка дизельного двигателя | Суммарный зазор, не более, мм при наработке | |||||
| 2000 моточасов | 4000 моточасов | |||||
| Д1 | Д2 | Д3 | Д1 | Д2 | Д3 | |
| ЯМЗ-240Б, ЯМЗ-238НБ | 0,68 | 0,56 | 0,40 | 0,79 | 0,70 | 0,52 |
| СМД-62, СМД-60 , А-01М, А-41, СМД-14 | 0,65 | 0,54 | 0,38 | 0,76 | 0,67 | 0,50 |
| Д-240 , Д-240Д, Д-50, Д-50Л, Д-65Н, Д-65М, Д-144, Д-21 | 0,61 | 0,50 | 0,35 | 0,71 | 0,62 | 0,46 |
С пособ измерения суммарного зазора при помощи устройства КИ-13933 состоит в том, что при большой частоте вращения «выбираются» зазоры в соединениях за счёт сил инерции перемещающихся деталей.
Д ля уменьшения трудоёмкости диагностирования достаточно определения суммарного зазора в шатунных подшипниках первого цилиндра для двигателей Д-240, СМД-14, Д-65, Д-21, а для двигателя Д-37Е – второго и четвёртого цилиндров.
