Диагностика автомобильного двигателя (стр. 19 )

Поскольку сочетание большого количества неисправ­ностей встречается весьма редко, контроль многих де­сятков заведомо исправных позиций является, естествен­но, нерациональным. Динамическая система диагности­ки свободна от этого недостатка, так как позволяет локализовать неисправности на двигателе автомобиля. Затраты на диагностирование при этой системе отно­сительно невелики, что и предопределяет перспективы ее практического использования.

Учитывая то обстоятельство, что в современном представлении диагностика должна использоваться не только для определения технического состояния, но и для прогнозирования ресурса дальнейшей безотказной работы, при детальной разработке системы динамиче­ской диагностики необходимо предусматривать возмож­ность измерения параметров во всем диапазоне их изме­нений, не ограничиваясь заключением по схеме «го­ден» — «негоден».

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ДИАГНОСТИКИ

Экономический эффект от применения методов и средств диагностики достигается за счет уменьшения затрат нц тезрщчеркре рбслуживание, ремонт и повыщение долго­вечности автомобилей. Уменьшение затрат, как трудо­вых, так и денежных, обусловлено тем, что при исполь­зовании средств диагностики контрольные, регулировоч­ные и демонтажно-монтажные работы производятся по фактической потребности, а не по заранее разработан­ной технологии. Ремонт в этом случае производится так­же по фактической потребности. При этом ресурс де­талей, агрегатов и узлов используется полностью. А затраты на техническое обслуживание и ремонт авто­мобилей весьма значительны. Для грузового парка, на­пример, затраты на техническое обслуживание и ремонт в течение одного года иногда превышают стоимость но­вого автомобиля. В себестоимости автомобильных пере­возок эти затраты составляют до 25%. В целом по стра­не сумма расходов на техническое обслуживание и ремонт автомобилей превышает 1,5 млрд. руб. Поэтому вполне очевидно, что уменьшение этих затрат только на 1% принесет государству экономию в несколько милли­онов рублей.

Достаточно точно экономический эффект от внедре­ния методов диагностики можно определить через 2—3 года, сравнивая затраты на техническое обслуживание и ремонт до и после внедрения.

Использование метода анализа картерного масла для диагностики автомобильных двигателей позволяет уменьшить расходы на техническое обслуживание и ре­монт в 2,5 раза. Внедрение данного метода диагностики при эксплуатации тепловозных двигателей в нашей стране позволило снизить годовые затраты на содержа­ние одного двигателя на 270 рублей. Использование спектрального анализа проб масла для диагностики кар­бюраторных двигателей позволяет снизить затраты на техническое обслуживание и ремонт на 30%.

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ МЕХАНИЗМОВ И СИСТЕМ ДВИГАТЕЛЯ, ИХ ПРИЧИНЫ И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ

Применение средств диагностики технического состоя­ния двигателей позволяет, как указывалось выше, не только определять конкретные неисправности, но и уста­навливать их причины. Зная причину неисправности, в дальнейшем во многих случаях можно предотвратить ее возникновение. Если неисправность все-таки возник­ла, устранить ее необходимо наиболее рациональным способом. Рассмотрению этих вопросов и посвящена вто­рая часть книги.

Ввиду того, что карбюраторные и дизельные двига­тели имеют существенные конструктивные отличия, при­чины и способы устранения неисправностей отдельных механизмов и систем могут быть также различными. Поэтому, когда такие различия имеются, вопросы, ка­сающиеся карбюраторных и дизельных двигателей, бу­дут рассмотрены отдельно.

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

Характерные неисправности. Наиболее характерны­ми неисправностями кривошипно-шатунного механизма являются: пригорание, износ и поломка поршневых ко­лец, износ поршней, цилиндров, коренных и шатунных подшипников, нарушение уплотнения прокладки головки блока цилиндров-, обрыв шпилек крепления головки бло­ка и повреждение резьбы на них, нагарообразование в камерах сгорания.

Причины неисправностей и способы их устранения. Пригорание поршневых колец происходит, главным об­разом, из-за того, что сопряженные поверхности порш­невого кольца и канавки в поршне покрываются слоем лаковых отложений. Образуются лаки на деталях дви­гателя, нагретых д^ 250° и более. Интенсивность лако- образования зависит от моющих свойств, вязкости и фракционного состава масла. Кроме того, на интенсив­ность лакообразования воздействуют тепловой режим двигателя и техническое состояние цилиндропоршневой группы. Если двигатель систематически перегревается, неизбежно возникает лакообразование. То же самое происходит при большом количестве газов, прорываю­щихся в картер за единицу времени. Пригоранию порш­невых колец способствует недостаточный зазор между кольцом и канавкой.

Следовательно, избежать пригорания поршневых ко­лец можно, строго выдерживая тепловой режим двига­теля, не допуская даже кратковременного его перегре­ва. Масло для двигателя должно применяться только той марки, которую рекомендует завод-изготовитель. Нельзя допускать эксплуатацию двигателя при боль­шом прорыве газов в картер.

Пригорание поршневых колец без разборки двигате­ля устранить, как правило, не удается. Лаковые отло­жения трудно смываются растворителями. Поэтому их удаляют нагревом деталей до 500—600° или подвергают двигатель ремонту.

Для обеспечения нормальной работы поршневой группы после ремонта, кольца перед установкой на пор­шень должны быть тщательно очищены, промыты и рас­сортированы по комплектам для каждого цилиндра. При этом определяется тепловой зазор в замке кольца, вставленного в цилиндр. Вставляют поршневые кольца в цилиндр, проталкивая их донышком поршня. Это обес­печивает равномерное прилегание их к цилиндрам всей рабочей поверхностью. Зазор в стыке работавшего коль­ца не должен превышать 2,0—2,5 мм в зависимости от марки двигателя.

Перед установкой поршневых колец необходимо проверить легкость их перемещения. Надевать поршне­вые кольца необходимо осторожно, чтобы не поломать их и не деформировать. При этом используются специ­альные оправки. Вначале устанавливаются маслосъем - ные кольца, затем последовательно компрессионные. Установив поршневые кольца, необходимо еще раз про­верить легкость их перемещения в канавках.

Перед установкой поршня с кольцами в цилиндр стыки колец должны быть разведены под 120°, чтобы они не совпадали. Если поршень имеет два компресси­онных кольца, то их стыки должны быть разведены под углом 180°. Перед сборкой поршень, кольца и цилиндр должны быть тщательно очищены и смазаны маслом. Для установки поршня в цилиндр кольца должны быть плотно обжаты хомутом или специальным приспособ­лением во избежание поломки. Затем легким постуки­ванием деревянного молотка поршень с кольцами про­талкивается в цилиндр.

При поломке и недопустимом износе поршневых ко­лец их необходимо заменить. Годность поршневых ко­лец может быть определена без разборки двигателя пу­тем замера компрессии в цилиндрах.

Опыт эксплуатации современных двигателей пока­зал высокую долговечность поршневых колец. Напри­мер, двигатель ЗИЛ-130 может работать без замены поршневых колец более 200 тыс. км пробега автомоби­ля. Преждевременная замена колец ухудшает работу двигателя, увеличивает последующий износ цилиндров. При снятом поршне годность поршневых колец может быть определена по их упругости на сжатие с помощью специального прибора. Кольца, утратившие упругость, не обеспечивают нормального уплотнения камеры сго­рания и подлежат выбраковке.

Износ поршней и цилиндров является одной из основных причин нарушения нормальной ра­боты двигателя. При этом снижается мощность и уве­личивается расход топлива и масла. Пригодность ци­линдра для дальнейшей работы по его геометрическим размерам определяют, замеряя внутренний диаметр ин - дикатором-нутромером в двух взаимно перпендикуляр­ных плоскостях. Если изношены поршни и зазор между ними и гильзами увеличен, то во время пуска и в пер­вое время работы холодного двигателя слышен глухой звук, который по мере прогревания уменьшается или совсем исчезает.

Изношенность цилиндра характеризуется величиной выработки в зоне, положенной на уровне верхнего ком­прессионного кольца при положении поршня в верхней мертвой точке. В этом поясе износ обычно наибольший. Кроме того, от размера цилиндра в этом поясе зависит величина зазора в замке первого компрессионного коль­ца. В верхней части зеркала цилиндра на уровне от верхнего компрессионного кольца до разъема гильзы и головки остается неизношенный поясок. Если по сте­пени изношенности цилиндр еще не подлежит растачи­ванию, но есть необходимость в замене поршневых ко­лец, этот поясок необходимо удалить шабером. Если этого не сделать, то новое кольцо будет ударяться об неизношенную часть цилиндра и быстро выйдет из строя. В тех случаях, когда износ цилиндров превыша­ет допустимый техническими условиями, их необходимо растачивать под следующий ремонтный размер.

Большинство современных двигателй имеют так на­зываемые мокрые гильзы цилиндров, которые для ре­монта выпрессовываются из блока цилидров. Для вы - прессовки гильз целесообразно использовать специальные съемники. При последующей установке гильзы в блок она должна входить в гнездо свободно, от руки. Заби­вать гильзу нельзя, так как она при том деформирует­ся. Проверка состояния поршней заключается в визуль - ном осмотре на отсутствие трещин, глубоких задиров и замере диаметра юбки поршня.

Последние, пригодные к дальнейшему использова­нию, подбирают к гильзам индивидуально. Зазор меж­ду гильзой и поршнем по наибольшему диаметру юбки должен быть для двигателей ГАЗ — 0,012—0,024 мм, для двигателей ЗИЛ — не более 0,03—0,05 мм. При подборе сопряженных гильз и поршней нужно соблю­дать требования селективной подборки — гильза и пор­шень должны быть одной группы. Правильность подбо­ра определяет протягиванием при помощи динамомет­ра стальной ленты-щупа, заложенной между поршнем и цилиндром. Поршень при этом должен быть без порш­невых колец. Щуп располагают в плоскости, перпенди­кулярной к плоскости оси поршневого пальца. Поршень должен быть расположен днищем вниз. Усилие протяги­вания ленты-щупа при нормальной комнатной темпе­ратуре (+20°) равняется 3,5—4,5 кг. Размеры ленты для проверки двигателей ГАЗ: толщина 0,05 мм, ши­рина 13 мм, длина 250 мм; для двигателей ЗИЛ: тол­щина 0,08 мм, ширина 10 мм, длина 200 мм.