Диагностика автомобильного двигателя (стр. 24 )

При заливке охлаждающей жидкости в систему У-образных двигателей возможно образование воздуш­ного мешка в верхней части рубашки охлаждения. Во избежание этого необходимо при заливке жидкости спустить воздух через краник на патрубке головки блока.

Если уровень жидкости при работе быстро снижает­ся, необходимо проверить герметичность системы и при необходимости устранить подтекание. Наиболее вероят­ными местами подтекания являются соединения дюрито - вых патрубков с бачками радиатора и блоком, сальни­ки водяного насоса, сливные краники, поврежденный радиатор и соединения трубок радиатора с его бачка­ми. При подтекании жидкости через соединения дюри - тов необходимо подтянуть или заменить крепления. Дю - риты, имеющие трещины, расслоения, вздутости, необ­ходимо заменить. Если жидкость вытекает через дренажные отверстия на корпус водяного насоса, требу­ется заменить сальник крыльчатки. При этом нельзя закупоривать дренажное отверстие во избежание выхо­да из строя подшипников водяного насоса. Поврежден­ный радиатор следует отремонтировать пайкой.

Двигатель может перегреваться из-за слабого натя - жения ремня привода водяного насоса. Нормально на­тянутый ремень должен иметь прогиб 10—15 мм при нажатии большим пальцем на середину ремня с усилием 3 кгс. Если натяжение ремня не удается отрегулировать, его нужно заменить на новый.

Перегрев двигателя может произойти из-за перегруз­ки при длительной езде на пониженных передачах в гор­ных условиях или по плохим дорогам. На горных доро­гах паровые пробки образуются при более низкой тем­пературе, чем обычно, из-за низкого атмосферного давления. Поэтому скорость движения автомобиля в этих условиях должна быть пониженной.

Неисправность термостата может быть причиной пе­регрева или переохлаждения двигателя. В этих случаях термостат часто вообще удаляют из системы. Этого де­лать ни в коем случае не следует. В случае неисправ­ности термостата, его нужно заменить.

Проверить исправность термостата нетрудно при по­мощи сосуда с водой, нагретой до кипения. Для провер­ки термостат опускают в сосуд с термометром и визу­ально наблюдают за температурой начала и конца закры­тия клапана термостата. Клапан исправного термостата должен начать закрываться при температуре 81—85° и полностью закрыться при температуре 68—72°.

Неисправность водяного насоса также неизбежно приводит к перегреву двигателя. Неисправность насоса может заключаться в поломке крыльчатки насоса или срезании шпонки, фиксирующей крыльчатку на валу. При неисправности водяного насоса двигатель перегре­вается очень быстро. Кроме того, в этом случае обычно прослушивается посторонний шум. По этим признакам неисправность легко обнаружить. Неисправные детали подлежат замене.

Неисправность привода жалюзи радиатора легко об­наруживается визуально. В полностью открытом поло­жении шторки жалюзи должны стоять перпендикуляр­но плоскости радиатора, а в полностью закрытом — плотно прилегать друг к другу. Если эти условия не соблюдаются, необходимо отрегулировать привод жа­люзи.

Часто при снятии и последующей установке радиато­ра нарушается расстояние между лопастями вентилято­ра и радиатором. Это неизбежно приводит к изменению эффективности работы вентилятора. Чем больше это расстояние, тем хуже охлаждается радиатор и, следо­вательно, больше перегревается двигатель. Устранить эту причину перегрева двигателя несложно, переместив радиатор на необходимое расстояние от вентилятора.

Перегрев двигателя может быть вызван засорением трубопроводов системы охлаждения, загрязнением серд­цевины радиатора и большим отложением накипи на стенках системы охлаждения.

Засорившиеся воздухоходы в сердцевине радиатора можно продуть струей сжатого воздуха. Грязь из си­стемы охлаждения может быть удалена путем промывки ее чистой водой. Рубашку охлаждения двигателя и ра­диатор желательно промывать раздельно, чтобы грязь и ржавчина из системы охлаждения не попадали в ра­диатор. При этом направление струи должно быть об­ратным направлению движения воды при циркуляции. Во избежание нарушения герметичности радиатора, про­мывать его следует при избыточном давлении воды, не превышающем 1,0 кгс/см2. Промывать систему охлажде­ния нужно до тех пор, пока вода, выходящая из рубаш­ки охлаждения двигателя, не будет совершенно чистой.

Наибольшую сложность представляет удаление из системы охлаждения слоя накипи. Отложение накипи является одной из основных причин перегрева двигате­лей. Известно, что теплопроводность алюминиевых сте­нок при отложении на них слоя карбонатной накипи в зависимости от толщины слоя уменьшается в 35—350 раз, а при отложении силикатной накипи — в 800 и более раз. Накипь уменьшает проходные сечения в си­стеме. При этом снижается кратность циркуляции воды в системе. Отложения накипи могут закупорить сливные краны системы охлаждения. В зимнее время это может привести к размораживанию блока цилиндров из-за не­полного слива воды. При перегреве головки блока, покрытой накипью, вследствие ее неравномерного расши­рения могут возникнуть поверхностные трещины. Наи­большие отложения накипи образуются на поверхнос­тях, которые подвергаются интенсивному нагреву, но плохо охлаждаются.

При толщине слоя накипи до 6 мм расход топлива двигателем повышается на 30%, а масла — на 40% при одновременном снижении, мощности на 20—25%. На­кипь в системе охлаждения образуется вследствие отло­жения на поверхности нагретого металла солей каль­ция, магния и других соединений, взвешенных механи­ческих частиц и продуктов коррозии.

Склонность воды к образованию накипи определяет­ся ее жесткостью. Чем больше солей содержится в во­де, тем больше ее жесткость. Наиболее мягкой и чистой водой является дождевая и снеговая. Эта вода лучше всего подходит для системы охлаждения. Вода рек и озер, особенно северных, чаще всего имеет небольшую жесткость. Поэтому ее можно применять в качестве охлаждающей жидкости после фильтрования.

Колодезная и ключевая вода обычно бывает очень жесткой, поэтому без предварительного смягчения ис­пользовать ее нежелательно.

Морская вода и вода из минеральных источников соверешнно непригодна для заливки в систему охла­ждения. Вода из сернистых и углекислых источников вызывает коррозию деталей и может быстро вывести систему охлаждения из строя.

Жесткая вода перед заливкой в систему охлажде­ния может быть смягчена несколькими способами. На­пример, кипячением воды в течение 30 минут из нее можно удалить значительную часть бикарбонатов каль­ция и магния и снизить временную жесткость. Но это дорогой и неэкономичный способ. Зато обработка воды содой или тринатрийфосфатом с последующим фильтро­ванием позволяет удалить из нее соли временной и по­стоянной жесткости и снизить общую жесткость воды. Пропускание воды через глауконитовые или пермутито - вые фильтры очищает ее от солей кальция и магния и значительно понижает ее жесткость. Но применение специальных фильтров и реагентов создает определен­ные неудобства, поэтому рассмотренные способы смяг­чения воды не находят широкого распространения.

Наиболее прогрессивным методом, предупреждаю­щим образование накипи в системе охлаждения авто­мобильного двигателя, является магнитная обработка воды. Сущность этого метода в том, что при многократ­ном прохождении воды через магнитное силовое поле в направлении, перпендикулярном магнитным силовым линиям, вода приобретает новые свойства: содержащи­еся в воде соли не оседают на стенках водяной рубаш­ки, а выпадают в осадок в виде шлама. Под действием воды, обработанной магнитом, разрушается и ранее об­разовавшаяся накипь.

Для магнитной обработки воды используются аппа­раты, монтируемые в водопроводную сеть. Существует большое количество конструкций аппаратов, но все они достаточно просты и недороги в изготовлении и эксплу­атации. Аппараты могут содержать магниты или элек­тролиты, работающие на постоянном или переменном токе.

При вынужденном использовании жесткой воды об­разование накипи можно уменьшить добавлением к ней некоторых присадок, так называемых ингибиторов на - кипеобразования. В качестве ингибиторов могут исполь­зоваться хромпик (3—5 г хромпика на 1 л воды), гек - саметафосфат натрия (5—6 мг на 1 л воды), тринатрий - фосфат (10—15 М2 на 1 л воды). Эти присадки, особенно хромпик, ядовиты, поэтому при их использовании не­обходимо соблюдать меры предосторожности.

Гексаметафосфат натрия является весьма эффектив­ной присадкой. Его добавление к жесткой воде умень­шает накипеобразование и коррозию в системе охла­ждения на 40—45%. Затраты на его использование нич­тожны и составляют 4—5 коп. в год на грузовой автомобиль.

При постоянном использовании воды с гексамета - фосфатом необходимо не реже, чем 1—2 раза в месяц промывать систему охлаждения для удаления шлама. Если в системе охлаждения образовался довольно боль­шой слой накипи, необходимо применить один из спо­собов химической очистки. Одним из простейших и наи­более доступных способов химической очистки является промывка системы охлаждения раствором соляной кис­лоты с ингибиторами, предотвращающими коррозию де­талей. В качестве ингибиторов применяются технический уротропин, препарат ПБ-5 и др. Двух-трехпроцентный раствор технической соляной кислоты заливается в систему и выдерживается при работающем на малых оборотах двигателе до 2 часов — пока не прекратится выделение пузырьков углекислого газа. Затем раствор сливается, система промывается в течение 5 минут силь­ной струей воды и заполняется двухпроцентным раство­ром кальцинированной соды. Содовый раствор в систе­ме нужно выдержать в течение 1 часа, затем вновь про­мыть систему и заполнить ее раствором хромпика, который выдерживается в системе сутки. После этого система окончательно промывается водой. Этот способ не рекомендуется для головок блока из алюминиевых сплавов.

Для автомобильных двигателей марки ЗИЛ рекомен­дуется применять для промывки раствор, состоящий из 20 г технического трилона на 1 л воды. На этом раство­ре рекомендуется проработать в течение 4—5 дней, ме­няя его ежедневно не реже, чем через 6—7 часов ра­боты. Для удаления накипи из радиатора его можно снять и в течение 30 минут промывать 10-процентным раствором каустической соды, нагретым до 90°. Приме­нение этого раствора для промывки блока цилиндров недопустимо.

Промывку систем охлаждения двигателей можно также производить насыщенным раствором тринатрий - фосфата, двухпроцентным раствором хромового ангидри­да, смесью кальцинированной соды и хромпика, 6-про­центным раствором молочной кислоты. Чтобы избежать вредных последствий накипи и увеличить периодичность между промывками системы охлаждения, желательно применять мягкую и чистую воду и не допускать ее за­сорения вследствие использования грязной посуды.

Основными неисправностями системы смазки являются:.

повышенное или пониженное давление масла, подтека­ние масла через неплотности соединений, засорение фильтров тонкой и грубой очистки, нарушение герметич­ности сальников коленчатого вала, нарушение работы системы вентиляции картера.

Причины неисправностей и способы их устранения весьма разнообразны. Следует иметь в виду, что нор­мальная работа системы смазки обусловливает долго­вечность двигателя в целом. Даже кратковременное на­рушение бесперебойного снабжения маслом трущихся поверхностей неизбежно приводит к серьезной поломке.

Контроль за давлением масла осуществляется по масляному манометру. Новые автомобили, кроме мано­метра, имеют еще контрольную лампочку, которая за­горается при падении давления в системе ниже допу­стимого предела.

Повышенное давление в системе может быть вызва­но высокой вязкостью масла. Несмотря на целый ряд положительных моментов, повышенная вязкость масла оказывает и отрицательное влияние на работу двигате­ля, ибо увеличиваются механические потери, то есть увеличивается скорость износа деталей, расход топли­ва и снижается эффективная мощность двигателя.

Таким образом, система смазки должна быть заправ­лена маслом определенной вязкости, рекомендуемой за­водом-изготовителем. В виде исключения для двигате­лей с повышенной степенью износа подшипников коленчатого вала допускается применение масла более высокой вязкости. Вязкость определяется при помощи полевого шарикового вискозиметра и может находиться в пределах 6—20 сст при температуре 20°.

Пониженное давление масла обычно бывает след­ствием увеличения зазоров в подшипниках коленчатого вала. Установлено, что при этом масло, проходя под давлением через зазоры, образует в картере густой мас­ляный туман, который удаляется системой вентиляции картера. Кроме того, при нормальной эксплуатации дви­гателя одновременно возрастают зазоры и в цилиндро - поршневой группе. Поэтому понижение давления масла в системе сопровождается, как правило, повышенным расходом его на угар и унос. Отработанные газы при­обретают синий оттенок. По этим признакам легко установить истинную причину понижения давления.

При разжижении масла топливом или водой снижа­ется его вязкость и понижается давление в системе. Топливо попадает в масло при неработающей свече или форсунке, а также вследствие повышенных зазоров в цилиндропоршневой группе.

Если вода просачивается в систему смазки через неплотности прокладки головки блока, необходимо под­тянуть гайки крепления головки блока динамометриче­ским ключом, соблюдая правила подтягивания. При на­рушении уплотнения гильз цилиндров заменяют уплот - нительные кольца или прокладки. Блоки цилиндров, имеющие трещины, как правило, выбраковываются, а иногда подвергаются ремонту.-

Наличие в масле ^топлива можно определить прос­тейшими физико-химическими анализами пробы масла. При попадании топлива в масло необходимо уточнить, каким путем это происходит. В неработающем цилиндре топливо стекает по стенкам в картер. Неработающий цилиндр можно выявить способом последовательного отключения цилиндров. Если топливо попадает в систе­му смазки дизельного двигателя, необходимо снять крышки клапанных коробок и тщательно проверить мес­та присоединения топливопроводов к форсункам. Затем пустить двигатель и дать ему поработать 3—4 мин. при 1700—1900 об/мин. Место пропуска топлива определя­ется по каплям топлива, которые появляются в соеди­нениях топливопроводов. Если топливо не просачивает­ся, но масло разжижается, необходимо снять форсунки и проверить их герметичность при помощи прибора.

В карбюраторном двигателе топливо может попа­дать в картер из-за разрыва диафрагмы топливного насоса. Обычно это. сопровождается перебоями подачи топлива в карбюратор, поэтому по совокупности этих признаков неисправность нетрудно выявить.

Давление в системе смазки зависит также от сопро­тивления масляных фильтров. При отклонении давле­ния масла от нормы необходимо промыть фильтрующий элемент фильтра грубой очистки, сетку маслоприемни - ка, жиклеры ротора центрифуги. Следует проверить ис­правность клапанов системы: редукционного клапана нагнетательной секции масляного насоса, предохрани­тельного клапана радиаторной секции и сливного кла­пана системы.

Утечка масла через неплотности соединения трубо­проводов, сальники, прокладки устраняется подтягива­нием соединений на резьбе, заменой сальников или про­кладок и других изношенных деталей.

Если в системе смазки при наличии масла и исправ­ном указателе вообще отсутствует давление масла, дви­гатель необходимо немедленно остановить. Наиболее вероятной причиной резкого падения давления может быть повреждение масляной магистрали или привода масляного насоса. После выяснения причины неисправ­ности производится соответствующий ремонт.

ЛИТЕРАТУРА

и др. Автомобили. Устройство, эксплуатация и ремонт. М., «Машиностроение», 1967.

и др. Справочная книга автомобилиста. Лениз - дат, 1973.

Говорущенко технического состояния автомо­билей. М., «Транспорт», 1970.

и др. Техническое обслуживание автомобилей. К., «Вища школа», 1969.

и др. Автомобили ЗИЛ. М., «Транспорт», 1971.

Д1агностика автомобшьного двигуна. Ужгород, «Кар - пати», 1972.

Колесник эксплуатационные материалы. М., «Транспорт», 1972.

и др. Техническая эксплуатация автомобилей. М., «Транспорт», 1972.

Кюрегян износа двигателей внутреннего сгорания ме­тодом спектрального анализа. М., «Машиностроение», 1966.

Министерство автомобильного транспорта УССР. Пособие по ди­агностике технического транспорта подвижного состава автомо­бильного транспорта. К., 1970.

Несвитский эксплуатация автомобилей. К., «Ви­ща школа», 1971.

Научные и прикладные проблемы диагно­стики. — «Автомобильный транспорт», 1966, N° 12.

Серов и механизация технического обслужива­ния автотракторного парка. Гослесбумиздат, 1963.

Чанкин анализ проб масла в транспортных дви­гателях. М., «Транспорт», 1967.

Юрковский обслуживание автомобилей МАЗ и КРАЗ. М., изд-во ДОСААФ, 1972.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение............................................................................... 3

Основные положения диагностики....................................................... 5

Современные методы диагностики технического состояния

двигателей................................................................. . 12

Метод диагностики двигателей по содержанию примесей

в масле............................................................................... 63

Диагностика технического состояния двигателя по содержа­нию железа в картерном масле 71

Комплексная диагностика автомобилей применительно к ав­томатизированной системе управления производством. , 96 Практическое использование методов и средств диагностики 110 Основные неисправности механизмов и систем двигателя, их

причины и способы устранения............................................................. 121

Литература........................................................................ 159

Константин Александрович Келер

диагностика автомобильного двигателя

Издательство «Карпати», г. Ужгород, пл. Советская, 3,

Редактор Художник Художественный редактор Техредактор Корректор

ИВ № 000,

ББ 00132. Зак. ns 2227. Сдано в набор 30. VII. 1976 г. Подписано к печати 18. XI. 1976 г. Форм, бумаги 70X108 1/32. Печ. листов 5. Условн.-печ. листов 7, Изд. листов 7,38. Тираж 100 000. Цена коп. Бумага № %

Типография издательства «Радянське Закарпаття» Закарпатского обкома Компартии Украины, г. Ужгород, пл. Корятовича, 16, ,