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. Зоны прослушивания

двигателя

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.

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. 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

а

Рис.5. Устройство КИ-11140-ГОСНИТИ для измерения зазоров в кривошипно-шатунном механизме:

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 устанавли вают 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.Вакуум-анализатор КИ-5315-ГОСНИТИ:

1 - наконечник; 2,5 - клапаны; 3,4 - пружины клапанов; 6 - регулировочный винт; 7 - корпус; 8 - вентиль;9 - вакуумметр

Все больше применяют способы акустической диагностики, основанные на использовании вибрационных и шумовых характеристик диагностируемых сборочных единиц, в том числе и для определения технического состояния цилиндро поршневой группы двигателя.

Возникающие вибрации в зоне цилиндров вызваны ударами в поршневой группе, особенно мощными при прохождении поршня ВМТ и при перекладке поршня с одной стороны гильзы на другую. Величина ударного импульса зависит от зазора между гильзой, поршнем и кольцами и увеличивается с увеличением износа цилиндро поршневой группы. Возникающие шумы и вибрации позволяют определять техническое состояние цилиндро нательно использовать два метода диагностирования, причем второй является контрольным. Такой усиленный контроль особенно необходим в случае приближения технического состояния проверяемого объекта к предельно допустимому.

Кривошипно-шатунный механизм состоит Из коленчатого вала с шатунными и коренными подшипниками, шатунов, поршневых пальцев и маховика. Все эти детали работают в условиях больших знакопеременных нагрузок, при значительных колебаниях температуры (особенно в период запуска двигателя) и при большой частоте вращения коленчатого вала. При тяжелых условиях работы деталей кривошипно-шатунного механизма важнейшее значение для его работоспособности имеет поддержание стабильных условий смазки в подшипниковых узлах. В сопряжениях коленчатого вала с шатунными и коренными подшипниками поддерживаются условия жидкостного трения, которые зависят от величины радиального зазора. По мере износа подшипников и шеек коленчатого вала радиальный зазор увеличивается, что приводит к увеличению утечек масла сквозь зазор из главной магистрали, снижению давления в главной магистрали, ухудшению смазки поршневого пальца. Кроме того, при этом нарушаются условия жидкостного трения, что приводит к увеличению динамических нагрузок в подшипниковых узлах.

Давление масла

Следовательно, основным структурным параметром, характеризующим работоспособность кривошипно-шатунного механизма, является радиальный зазор подшипниковых узлов. Для оценки состояния используют диагностические параметры: давление масла в главной масляной магистрали; расход масла в единицу времени; шум и стук, возникающие в сопряжениях.

Давление масла в главной магистрали определяют приспособлением КИ-4940 или устройством КИ-5472. И то. и другое оборудование состоит из манометра, соединительного гибкого рукава, сменных штуцеров (переходников). В комплект КИ-4940 включен штуцер-тройник, позволяющий включать приспособление параллельно рабочему манометру двигателя.

При измерении давления в главной магистрали двигателя устройство подключают к корпусу фильтра па

При определении технического состояния цилиндро поршневой группы двигателя, работающей в наиболее тяжелых условиях, использование одного какого-либо метода диагностирования не всегда дает удовлетворительные результаты, а иногда приводит к совершенно неправильному диагнозу. Это объясняется влиянием на диагностические сигналы технического состояния других систем и сопряжений двигателя, оказывающих взаимное влияние на проверяемое сопряжение, поэтому при диагностировании цилиндро поршневой группы для постановки достаточно точного и обоснованного диагноза же параллельно с подключением рабочего манометра. При нормальном тепловом состоянии двигателя во время его работы определяют давление масла сначала при номинальной частоте вращения коленчатого вала, а затем при минимально устойчивой частоте. При номинальной частоте вращения номинальное давление масла для разных двигателей колеблется в пределах 0,2 ... 0,7 МПа, а предельные значения давления масла составляют 0,12...0,2 МПа. При минимальной частоте вращения коленчатого вала предельное значение давления масла составляет 0,08 ... О,11 МПа.

Давление в ресивере

Для уточнения диагноза двигатель прослушивают, выявляя стуки в различных сопряжениях, для чего используют стетоскопы. Наиболее характерные зоны прослушивания двигателя, в том числе зоны подшипников коленчатого вала, даны. Хорошо прослушиваются стуки в подшипниках при резком изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Для определения расхода масла через зазоры в подшипниках коленчатого вала используют масляные калибраторы. Измерения, производят на неработающем двигателе. Прибор подключают к главной масляной магистрали двигателя и при постоянном давлении нагнетают в магистраль масло, фиксируя количество масла, поступающего в магистраль для поддержания давления.

Одним из наиболее эффективных способов определения технического состояния кривошипно-шатунного механизма является прослушивание неработающего двигателя, камеры сгорания которого подключены к компрессорно-вакуумной установке. Компрессорно-вакуумная установка переменно создает в над поршневом пространстве разряжение и повышенное давление.

Для этих целей применяют установку КИ-4942 или КИ-13907. Установка КИ-4942 состоит из одноступенчатого поршневого компрессора, двух ресиверов (сжатого и разреженного воздуха), аппаратуры очистки и управления воздушным потоком, соединительных трубопроводов, электродвигателя привода компрессора и аппаратуры управления электродвигателем.

Давление в ресивере сжатого воздуха контролируют манометром, а в ресивере разреженного воздуха - вакуумметром. Ресиверы снабжены соответственно предохранительным клапаном и регулятором вакуума. Для создания разрежения в одном ресивере краном соединяют этот ресивер с компрессором и отключают от компрессора другой ресивер (сжатого воздуха).

В ресивере

При этом во время работы компрессора воздух выкачивается из ресивера разреженного воздуха и из компрессора выходит в атмосферу. Для создания давления в ресивере сжатого воздуха с ним соединяют нагнетательную полость компрессора, а всасывающую полость отключают от ресивера разреженного воздуха и соединяют с атмосферой. В этом случае воздух из атмосферы через компрессор нагнетается в ресивер сжатого воздуха.

В ресивере разреженного воздуха создается разрежение 0,06 ... 0,07 МПа, в ресивере сжатого воздуха создается давление 0,2 ... 0,25 МПа.

Для подключения установки снимают с проверяемого цилиндра двигателя форсунку, устанавливают поршень в ВМТ и включением передачи фиксируют положение поршня. После этого наконечник компрессорно-вакуумной установки вставляют в отверстие для форсунки и закрепляют его на двигателе. Во время установки наконечника к нему перекрыт доступ воздуха -из ресиверов. Стетоскоп устанавливают в зону наилучшего прослушивания стуков в сопряжении поршень поршневой палец - верхняя головка шатуна и затем при помощи воздухораспределителя попеременно соединяют над поршневую полость то с ресивером разреженного воздуха, то с ресивером сжатого воздуха. Возникающее в камере сгорания разрежение и сжатие перемещают поршень на величину зазоров в сопряжениях, что приводит к возникновению стуков как и верхней головке шатуна, так и в шатунных подшипниках. Для обнаружения стуков и шатунных подшипниках при работе компрессорно-вакуумнои установки наконечник стетоскопа прикладывают к торцу коленчатого вала.

После проверки одного цилиндра подобным образом

Результаты диагноза в этом случае во многом зависят от опытности оператора, поэтому для принятия окончательного решения о состоянии проверяемых сопряжений измеряют суммарный зазор в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике индикаторным устройством К ГТ -11140 или приспособлением КИ-7329.

Устройство

Устройство КИ-11140 включает в себя: корпус со сменным фланцем для установки устройства в гнездо форсунки; индикатор часового типа, ножка которого соединена со штоком, проходящим через направляющую в корпусе устройства; пневматический приемник для подсоединения наконечника компрессорно-вакуумной установки.

Чтобы измерить зазоры кривошипно-шатунной группы при положении поршня в ВМТ и застопоренном коленчатом валу, устанавливают и закрепляют устройство в форсуночном отверстии проверяемого цилиндра. Подсоединяют к устройству компрессорно-вакуумную установку и создают давление в над поршневом пространстве, вводят шток до соприкосновения с днищем поршня и устанавливают индикатор на нулевую отметку. Затем медленно создают разрежение в над поршневом пространстве и по индикатору измеряют величины зазоров при двух остановках движения поршня. Перемещение от нулевой отметки до первой остановки соответствует зазору в сопряжениях верхней головки шатуна, а перемещение от первой остановки до второй соответствует зазору в шатунных подшипниках. Общее перемещение соответствует суммарному зазору в шатунных подшипниках и в верхней головке шатуна. Допускаемая величина суммарного зазора для разных двигателей составляет 0,6...0,75 мм, предельные значения зазора для верхней головки шатуна - 0,4...0,45 мм, а для шатунных подшипников - 0,45...0,55 мм. По величине измеренных зазоров судят о состоянии каждой кривошипно-шатунной группы и всего двигателя. При превышении допустимых значений зазоров хотя бы в одном цилиндре необходим ремонт двигателя. По результатам измерений прогнозируют остаточный ресурс двигателя (прогноз ведется с учетом максимального значения измеренных зазоров).

Компрессорно-вакуумную установку используют также при диагностировании кривошипно-шатунной группы по вибро акустическим параметрам.

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.

При ЕО двигатель очищают от грязи, проверяют его состояние визуально и прослушивают работу в разных режимах.

При ТО-1 проверить крепление опор двигателя. Проверить герметичность соединения головки цилиндров, поддона картера, сальника коленчатого вала. При не плотном соединении головки с блоком, будут видны подтеки масла на стенках блока цилиндров. При неплотном соединении поддона картера и сальника коленчатого вала так же судят по подтекам масла.

При ТО-2 необходимо подтянуть гайки крепления головок цилиндров. Подтяжку головки из алюминиевого сплава производят на холодном двигателе динамометрическим ключом либо обычным без применения насадок. Усилие должно быть в пределах 7,5 - 7,8 кгс/м. Подтяжка должна производиться от центра, постепенно перемещаясь к краям и при этом должна идти крест на крест, без рывков (равномерно). Подтянуть крепление поддона картера.

СО 2 раза в год проверить состояние цилиндропоршневой группы.

Диагностирование неисправностей кривошипно - шатунного механизма

Неисправность
Двигатель не пускается	Слабая компрессия в цилиндрах ввиду износа поршневой группы
Двигатель работает с перебоями и не развивает номинальной мощности	Попадание в цилиндры воды из системы охлаждения
Изношены поршневые кольца
Засорена выпускная труба
Дымный выпуск отработавших газов	Закоксовывание поршневых колец
Износ поршневой группы
Двигатель не прогрет
Попадание воды в цилиндры
Стуки в двигателе	Изношены поршневые пальцы, отверстия в бобышках поршня и верхней головки шатуна
Изношены поршни и гильзы
Изношены вкладыши и шейки коленчатого вала

Состояние сопряжения поршень -- поршневые кольца -- гиль цилиндра можно оценить по количеству газов, прорывающихся картер. Этот диагностический параметр измеряют при помощи расходомера КИ-4887-1 (рис. 8), предварительно прогрев двигатель до нормального теплового режима.

Прибор имеет трубу с входных и выходным 6 дроссельными кранами. Входной патрубок 4 присоединяют к маслозаливной горловине двигателя, эжектор 7 для отсоса газов устанавливают внутри выхлопной трубы или присоединяют вакуумной установке. В результате разрежения в эжекторе картерные газы поступают в расходомер. Устанавливая при помощи кранов 5 и 6 жидкость в столбиках манометров 2 и 3 на одном уровне, добиваются, чтобы давление в полости картера было равно атмосферному. Перепад давления м/г устанавливают по манометру 1 одинаковым для всех замеров при помощи крана 5. По шкале прибора определяют количество газов, прорывающихся в картер, и сравнивают его с номинальным (л/мин):

Рис.8. Схема расходомера КИ-4887-1: 1--3 - манометры, 4 - входной патрубок, 5, 6 - краны, 7 - эжектор.

Внешние проявления неисправностей деталей цилиндропоршневой группы - (поршни, гильзы и поршневые кольца) следующие:

• - увеличение расхода масла на долив;
• - ухудшение пусковых качеств двигателя;
• - снижение мощностных и экономических показателей;
• - увеличение расхода картерных газов;
• - существенное ухудшение состояния картерного масла.

Диагностирование состояния деталей ЦПГ по указанным проявлениям достаточно затруднено, т.к. на них могут влиять неисправности других узлов и систем двигателя. Например, на пусковые качества двигателя наряду с износом и дефектами деталей ЦПГ могут влиять неисправности системы электрооборудования (аккумуляторных батарей, стартера, генератора) и раз регулировки топливной аппаратуры (увеличение угла опережения впрыска топлива, уменьшение пусковой подачи, снижение производительности подкачивающего насоса и др.). Поэтому при диагностировании деталей ЦПГ необходимо убедиться в исправности других узлов и систем двигателя, оказывающих влияние на работоспособность рассматриваемых деталей. Так, в случаях повышенного расхода масла на долив (выше 1,5 %) необходимо убедиться в отсутствии течи масла из двигателя и разгерметизации впускного тракта.

Рис.9 Прибор модели К-69М для определения технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя: 1 -- шланг от магистрали сжатого воздуха, 2, 11 -- быстросъемные муфты, 3 и 8 -- штуцера, 4 -- редуктор, 5 -- калиброванное отверстие, б -- манометр, 7 -- регулировочный винт, 9 -- накидная гайка, 10 -- шланг для присоединения прибора к двигателю, 12 -- штуцер ввертываемый в отверстие для форсунки.

Работа прибора основана на измерении утечки воздуха, подаваемого под давлением в цилиндр неработающего двигателя через отверстие для форсунки.

Прибор состоит из редуктора, манометра со шкалой, проградуированной в процентах утечки воздуха, регулировочного винта, входного и выходного штуцеров, шланга для соединения прибора с цилиндром двигателя, быстросъемных муфт для присоединения шланга магистрали сжатого воздуха к прибору и штуцеру, ввертываемому в резьбовое отверстие для форсунки. К прибору прилагаются звуковой сигнализатор для определения конца такта сжатия в цилиндре двигателя перед началом проверки. Для определения начала и конца такта сжатия в дизелях используют щуп-индикатор. Если значение утечки воздуха при положении поршня в в. м. т. больше предельного, следует проверить стетоскопом утечку воздуха через клапаны и убедиться в отсутствии утечки воздуха через прокладку головки цилиндров двигателя. Если при смачивании прокладки головки цилиндров мыльной водой на ней или в наливной горловине радиатора появляются пузырьки воздуха, это свидетельствует о слабой затяжке гаек головки цилиндров или о начале разрушения прокладки. Возможно наличие трещины в блоке цилиндров или камере сгорания.

Стуки двигателя прослушивают при помощи стетоскопа, прикасаясь концом стержня или к зонам прослушивания на двигателе.

Состояние коренных подшипников коленчатого вала определяют, прослушивая нижнюю часть блока цилиндров при резком увеличении и сбросе оборотов двигателя. Изношенные коренные подшипники издают сильный глухой стук низкого тона, усиливающийся при резком увеличении частоты вращения коленчатого вала.

Состояние шатунных подшипников коленчатого вала определяют аналогично. Изношенные шатунные подшипники издают стук среднего тона, по характеру схожий со стуком коренных подшипников, но менее сильный и более звонкий, исчезающий при выключении форсунки прослушиваемого цилиндра.

Работу сопряжения поршень -- гильза цилиндра прослушиваютпоршневого пальца, особенно, если у двигателя наблюдается повышенный расход топлива и масла. Скрипы и шорохи в сопряжении поршень -- гильза цилиндра свидетельствуют о начинающемся заедании в этом сопряжении, вызванном малым зазором или недостаточным смазыванием.

Состояние сопряжения поршневой палец -- втулка верхней головки шатуна проверяют, прослушивая верхнюю часть блока цилиндров при малой частоте вращения коленчатого вала с резким переходом на среднюю. Резкий металлический стук, напоминающий частые удары молотком по наковальне и пропадающий при отключении форсунок, указывает на увеличение зазора между поршневым пальцем и втулкой, недостаточное смазывание или чрезмерно большое опережение начала подачи топлива.

Сопряжение поршневое кольцо -- канавка поршня проверяют на уровне н. м. т. хода поршня при средней частоте вращения коленчатого вала. Слабый, щелкающий стук высокого тона, похожий на звук от ударов колец одно о другое, свидетельствует об увеличенном зазоре между кольцами и поршневой канавкой либо об изломе колец.

Мощность и экономичность двигателя зависят от компрессии в цилиндрах. Компрессия снижается при значительном износе или поломке деталей цилиндропоршневой группы. Компрессию оценивают по давлению в камерах сгорания двигателя при такте сжатия и замеряют компрессометром.

Для проверки компрессии в цилиндрах компрессометром прогревают двигатель до температуры охлаждающей жидкости 80-- 90 °С после чего его останавливают.

Замер компрессии дизельного двигателя проводится при отжатом вниз рычаге отсечки и обесточенном электромагнитном клапане, отвечающем за прекращение подачи топлива, который расположен на магистрали.

Компрессометр подключают к отверстию для форсунки. Вращают коленчатый вал двигателя стартером 10 -- 12 оборотов. Давление в цилиндре отсчитывают по шкале манометра. Следует помнить, что для этого используют прибор, предназначенный для замеров компрессии дизельного двигателя с пределом измерения не менее 60 атмосфер. В исправном состоянии компрессия дизельного двигателя (значение, которое получено в результате замеров) должна быть в пределах 30 кг/см2.

Рис.10 Проверка компрессии компрессометром: 1 -- головка цилиндров, 2 -- резиновый наконечник, 3 -- шланг, 4 -- манометр, 5 -- клапан выпуска воздуха, 6 -- золотник

Для определения износа гильз измерения выполняют нутромером в двух взаимно перпендикулярных направлениях и в трех поясах. Одно направление устанавливают параллельно оси коленчатого вала. Первый пояс располагается на расстоянии 5--10 мм от верхней плоскости блока, второй -- в средней части гильзы и третий -- на расстоянии 15--20 мм от нижней кромки гильзы. Измерения производят индикаторным нутромером.

Гнезда коренных подшипников проверяют поверочной скалкой на деформацию. Если скалка входит в гнезда и без больших усилий поворачивается, то деформация отсутствует, износ, а также отклонение от соосности гнезд коренных подшипников можно установить специальным приспособлением (рис.12). Принцип действия его заключается в том, что скалка 2 с помощью втулок 3 фиксируется в гнездах вкладышей коренных подшипников. На скалке располагают (последовательно при вводе в гнезда) индикаторы для контроля каждого отверстия. Рычаги 7 индикаторных устройств вводят в измеряемое отверстие. Индикаторы устанавливают на нуль и закрепляют на скалке. При вращении скалки отклонения стрелок индикаторов покажут удвоенное отклонение от соосности каждого отверстия.

Рис.12 Приспособление для контроля гнезд коренных подшипников: 1--рычаг, 2--скалка, 3--втулки.

Для правки и контроля шатунов применяют различные приспособления. На приспособлении, показанном на рис.13, одновременно проверяют изгиб и скручивание шатуна, а также расстояние между центрами его головок. При обнаруженных отклонениях, превышающих допустимые значения, шатун правят специальным ключом без снятия с приспособления. При этом верхняя головка шатуна должна занимать положение между вертикальной и горизонтальной плитами. Шатун плотно устанавливают в приспособлении с помощью большой скалки 8, пропущенной через стойки 9. Малую скалку 10 вставляют в обработанное отверстие верхней головки шатуна. Вначале предварительно проверяют скрученность шатуна. Для этого шатун, установленный в горизонтальном положении, вручную поворачивают так, чтобы малая скалка 10 поочередно упиралась на сухари стоек 11. Наличие зазора указывает на наличие скручивания шатуна. Определение величины скручивания и изгиба производят при нахождении шатуна в вертикальном положении. При этом малая скалка 10, соприкасаясь с упорами коромысла 4, находится в контакте с штифтами 2 индикаторов 6 и 7, которые указывают скрученность шатуна.

Индикатор 5 устанавливает отклонение расстояния между осями отверстий верхней и нижней головок, а индикатора 6 -- непараллельность осей отверстий.

После правки и контроля, резко перемещая рукоятку 13, выбивают большую скалку 8, освобождая шатун. Перед началом работы индикаторы приспособления настраивают по эталонному шатуну.

Рис. 13 Приспособление для контроля и правки шатуна: 1, 5, 6, 7--индикаторы, 2--штифты, 3--ось коромысла, 4--коромысло. 8, 10--большая и малая скалки, 9, 11 --стойки, 12--плита, 13--рукоятка.

Одним из 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 и т.д.

Для усиления звукового эффекта от виброударных импульсов в харак- терных точках и зонах двигателя стетоскоп «Экранас» (рис.2.9.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, на стержне 5 смонтирован усилитель 3 и слуховой наконечник 6 рупорного типа.

На рис. 2.10 представлен ультразвуковой стетоскоп модели УС-01. Наличие двух каналов (звукового и ультразвукового), специальных наушников, насадок на микрофон в виде гибких зондов, позволяющих прослушивать работу механизмов в труднодоступных местах при повышенной температуре деталей двигателя. Наличие на корпусе электронного табло, высвечивающего в цифрах силу стуков и шумов (в децибелах – дБ) – делают данную модель стетоскопа эффективным средством диагностики технического состояния КШМ и ГРМ двигателей. Источник питания прибора напряжения 12 В. Перед диагностированием двигатель следует прогреть до температуры охлаждающей жидкости

Рисунок 2.10. Ультрозвуковой стетоскоп УС-01

90 + 5 0 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.2.8) при малой частоте вращения коленчатого вала (КВ) с переходом на среднюю – стуки сильного глухого тона, усиливающимися 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 ВМТ (зона 8) 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 (зона 3) 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.

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 КВ прослушивают в этих же зонах (чуть ниже) при резком изменении частоты вращения КВ (максимальном 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 распределительного вала – в зонах 5, а износы 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 компрессометров и компрессографов с самописцами. На рис. 2.11.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.2.11.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.

Компрессограф КВ-1126 (рис.2.12) с самописцем и питанием от аккумуляторной батареи обеспечивает регистрацию на карточке (предварительно в гнездо прибора вставляется микрорулон специально разграфленной бумаги) давления в цилиндрах в диапазоне 0,4-1,6 МПа (4-16 кгс/см 2), цена деления карточки 0,05 МПа (0,5 кгс/см 2). Прибор снабжается различного рода переходниками и насадками.

Рисунок 2.11. Компрессометры:

а – для карбюраторных двигателей; б – для дизелей; 1 – корпус; 2 – манометр; 3 – штуцер; 5 – контргайка; 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

Рисунок 2.12. Компрессограф с самописцем КВ – 1126 (Чехия)

Рисунок 2.13. Компрессограф К–181

Компрессограф мод. К-181 (рис.2.13) также измеряет давление в цилиндрах и фиксирует его на бумажном бланке, закрепленном во вращающемся барабане путем просечки встроенным ножом. 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. 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 (7-8 кгс/см 2), для двигателей с повышенной степенью сжатия – 0,9-1,5 МПа (9-15 кгс/см 2), для дизелей различных моделей 3,5-5 МПа (35-50 кгс/см 2). Причем даже при допустимом снижении компрессии разница в показаниях для отдельных цилиндров карбюраторных двигателей не должна превышать 0,1 МПа (1 кгс/см 2), а для дизелей – 0,2 МПа (2 кгс/cм 2).

Для проверки компрессии в дизелях начат выпуск портативного, в едином жестком корпусе компрессометра мод. К-183 с барабаном бумажных талонов для фиксации показаний встроенным ножом.

Более широкими возможностями при диагностировании технического состояния КШМ и ГРМ двигателей обладает прибор мод. К-69М (рис.2.14). Он состоит из шланга, подводящего сжатый воздух из магистрали к прибору, муфты 1, входного штуцера 2, редуктора 3, соединенного через входное сопло 4 с манометром 5. Далее в основную магистраль включен регулировочный винт 7, а на выходе установлен штуцер 8 и соединительная муфта 9. Резиновый шланг для подачи сжатого воздуха в цилиндры имеет на конце специальный наконечник-штуцер 10. С помощью прибора К-69М производится

Рисунок 2.14. Прибор К–69М

замер утечек сжатого воздуха из цилиндров двигателя при полностью закрытых клапанах. Из сравнения полученных показателей с нормативными делается заключение о техническом состоянии тех или иных элементов КШМ и ГРМ. Перед началом проверки следует прогреть двигатель до температуры охлаждающей жидкости 90 + 5 о С, затем вывернуть все свечи зажигания из цилиндров, подготовить прибор к работе, отрегулировать давление подводимого к прибору воздуха до 0,3 МПа (3 кгс/см 2), а рукояткой редуктора 3 установить на нулевой отметке шкалы, т.е. измерительное устройство представляет собой как бы «манометр обратного действия»: когда на него подается постоянное давление в 0,16 МПа, стрелка стоит на нулевой отметке, а когда в ходе проверки утечек сжатого воздуха из цилиндров давление начинает снижаться, стрелка пойдет вверх, показывая на шкале процент утечки сжатого воздуха. Проверку начинают обычно с первого цилиндра, предварительно установив поршень в конце такта сжатия, при этом оба клапана цилиндра закрыты. Для определения этого положения в свечное отверстие вставляют либо специальный свисток (который перестает свистеть при установке поршня в ВМТ) либо пыж, который выбрасывается из свечного отверстия в конце такта сжатия).

Вставив штуцер в свечное отверстие первого цилиндра, снимают показания прибора по шкале, соответствующее утечке воздуха (У2). Утечке воздуха при положении поршней в начале такта сжатия в НМТ обозначается как У1. Проверку цилиндров ведут по порядку работы их на двигателе. Состояние поршневых колец и герметичности клапанов оценивают по утечке У1, а состояние цилиндров по утечке У2 или по их разнице (У2-У1). Если эта утечка превышает установленную норму, это свидетельствует об износе цилиндров «на конус». Кроме того, конкретные места утечек можно проверить, подсоединив напрямую шланг от магистрали с помощью быстросъемной муфты 11 к штуцеру 10 – в местах будет слышное шипение прорывающегося воздуха, которое удобно прослушивать с помощью стетоскопа. Если, например, сжатый воздух подан при проверке в третий цилиндр, для которого обнаружен большой процент утечек У2 и У1, а разница утечек (У2-У1) невелика и не превышает норму, и при этом слышно шипение во впускном коллекторе, вывод однозначен: негерметичен впускной клапан третьего цилиндра, состояние всех остальных элементов в норме.

Пневмотестер К-272 (рис.2.15) имеет аналогичное назначение, что и прибор К-69М, но, кроме того, обладает целым рядом преимуществ – диагностирование герметичностью надпоршневого пространства двигателей выполняет с большей точностью при меньших трудозатратах, масса его и габаритные размеры в шесть раз меньше, он пригоден для диагностирования дизелей КамАЗ, ЗИЛ-4331 и т.д. Пневмотестер К-272 состоит из блока питания 1, содержащего редуктор и фильтр тонкой очистки, указателя 2, объединяющего в себе дроссель, манометр и быстросъемные муфты 3 и 5, соединенные между собой гибкими воздухопроводами и поливинилхлорид ной трубки с внутренним диаметром 8 мм. К прибору прилагается штуцер для подсоединения через свечное отверстие к цилиндру, сигнализатор контроля начала сжатия и контрольный дроссель. Редуктор РДФ-3-2 позволяет расширить пределы давления воздуха от 0,25 до 0,8 МПа (8 кгс/см 2). Для повышения точности показаний указатель прибора состоит из дросселя (корундовой втулки с диаметром внутреннего отверстия 1,2 мм). Рабочее давление сжатого воздуха регулируют вентилем редуктора на 0,16 МПа (1,6 кгс/см 2). Оценка герметичности цилиндра определяется по падению давления на дросселе указателя 2, пропорциональное расходу воздуха через диагностируемый цилиндр, как и при проверке прибором К-69М. Конкретные места утечек можно определить по шипению прорывающегося воздуха с помощью стетоскопа (при этом давление сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры, следует увеличить до 0,3-0,4 МПа).

Рисунок 2.15. Прибор К–272: а) основные узлы и детали

Пневмотестора; б) пневмотестер в сборе

Еще одним из методов диагностики цилиндропоршневой группы двигателей является замер количества газов, прорывающихся в поддон картера на различных режимах работы двигателя (в основном на максимальной частоте, под нагрузкой, для чего ведущие колеса устанавливают на беговые барабаны стенда для проверки показателей автомобиля и имитируют соответствующие условия работы). Этот метод не нашел широкого применения на производстве и используется в основном в лабораторных условиях, при испытаниях двигателей.

Для замера количества газов, прорывающихся в поддон картера, используют индикатор мод. КИ–13671–ГОСНИТИ (рис.2.16). Он состоит из корпуса 1, выполненного в виде Г–образной трубки с резьбовыми отверстиями сверху для подсоединения сигнализатора 3 и патрубков 2. Снизу с помощью комплекта патрубков индикатор подсоединяется к горловинам вентиляции картеров. В боковой крышке 11 со шкалой для определения расхода имеется ступица 8 с проходным сечением 9.

Одним из методов поэлементной диагностики является измерение зазоров в кривошипно-шатунном механизме с помощью прибора мод. КИ-1140- ГОСНИТИ (рис.2.17а). 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. 2.17б показана установка прибора на

Рисунок 2.16. Индикатор расхода газов КИ–13671– ГОСНИТИ:

А – внешний вид; б – установка индикатора

на двигателе с подсоединенным шлангом от компрессорно-вакуумной установки мод. КИ-13907. Величины зазоров в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике определяют при неработающем двигателе, предварительно сняв с него свечу зажигания или форсунку, 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, спорят коленчатый вал двигателя от проворачивания и попеременно создают в цилиндре через трубку 6 давление в 200 кПа и разрежение 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 при испытаниях двигателей на долговечность.

2.3. Обкатка и испытание двигателей после ремонта

Стенд обкаточно-тормозной предназначен для послеремонтной обкатки двигателей и снятия характеристик. Стенд позволяет обкатывать двигатели различных моделей в широком диапазоне мощностей. Большим достоинством предлагаемого стенда является возможность проведения как холодной, так горячей обкатки двигателей, причем при горячей обкатке электродвигатель стенда работает в режиме генератора и отдает электроэнергию в сеть.

Рисунок 2.17. Устройство КИ–11140–ГОСНИТИ для измерения зазоров в кривошипно-шатунном механизме:

а – общий вид прибора; б – установка прибора на двигатель

Совершенство конструкции стенда и наличие соответствующих приборов позволяет получать достаточно точные результаты испытаний. Стенд состоит из следующих основных узлов: двигателя-тормоза 3 (рис. 2.18) в сборе с весовым механизмом и пультом контрольных приборов2, регулировочного реостата 5, электрошкафа 1, приспособления для установки двигателей, бачка для топлива, устройства для замера расхода топлива. В состав двигателя-тормоза входят балансировочная электромашина, весовой механизм и пульт контрольных приборов, смонтированные на общей плите, и карданный вал для присоединения испытываемого двигателя.

Балансировочная электромашина служит приводом при холодной обкатке двигателей и тормозом при обкатке работающих двигателей и при испытании на мощность. Электромашина представляет собой асинхронный двигатель с фазовым ротором и работает в двух режимах – двигательном и генераторном. В генераторном режиме балансировочная электромашина начинает работать автоматически, как только двигатель сообщает ее ротору скорость вращения выше синхронной (свыше 1500 мин -1), при этом вырабатываемая электроэнергия поступает в сеть с коэффициентом рекуперации от 0,5 до 0,85.

Весовой механизм представляет собой маятниковый силоизмеритель, служащий для замера тормозного момента при обкатке двигателей под нагрузкой или крутящего момента при холодной обкатке. Тормозной или крутящий момент определяется по шкале циферблата. В состав весового механизма предусмотрен гидравлический демпфер для гашения колебаний маятника.

На пульте размещаются приборы, необходимые для контроля работы двигателя: циферблат весового механизма, электрический дистанционный тахометр, манометры, термометры.

Рисунок 2.18. Стенд обкаточно-тормозной мод. КИ-5540:

1 – электрошкаф; 2 – пульт контрольно-измерительных

Приборов; 3 – двигатель-тормоз с весовым механизмом;

4 – испытываемый двигатель; 5 – регулировочный

Реостат.

Контрольные вопросы:

1. Какие неисправности кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов вызывают снижение мощности двигателя?

2. Какие причины могут вызывать повышенный шум при работе двигателя?

3. Какие неисправности кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов могут вызывать затрудненный пуск двигателя?

4. Какие причины могут вызывать механические повреждения и поломки двигателя?

5. Какие неисправности кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов вызывают перебои в работе двигателя?

6. С помощью каких приборов прослушивают двигатель при его работе?

7. При каких частотах вращения двигателя прослушивают работу сопряжения поршень – цилиндр?

8. При каких частотах вращения двигателя прослушивают работу сопряжения поршневое кольцо – канавка?

9. При каких частотах вращения двигателя прослушивают работу сопряжения поршневой палец – втулка верхней головки шатуна?

10. При каких частотах вращения двигателя прослушивают работу сопряжения коленчатый вал – шатунный подшипник?

11. При каких частотах вращения двигателя прослушивают работу сопряжения коленчатый вал – коренной подшипник?

12. С помощью какого прибора измеряют компрессию в цилиндрах двигателя?

3. Диагностика системы смазки

3.1. Основные неисправности системы смазки

3.1.1. Резкое падение давления масла в системе – до нулевой отметки манометра на щитке приборов или загорания аварийного красного сигнала.