Раздел 2. ТО и диагностика двигателя

Раздел 2. ТО и диагностика двигателя

Лекция № 13

Тема лекции: Общие сведения о техническом обслуживании двигателя

План лекции

1. Цели общего диагностирования двигателя, диагностические параметры,виды и общая последовательность выполнения работ.

2. Методы диагностирования .

3. Перечень работ технического обслуживания двигателя, выполняемых при различных видах ТО автомобиля

Литература

1. Власов В.М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: учебник для сред. проф. образования. - 9-е изд. М.: ИЦ «Академия», 2013

2. Кузнецов Е.С., Болдин А.П., Власов В.М. и др. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник. - М.: Наука, 2001.

3. Вишневецкий Ю.Т. Техническая эксплуатация, обслуживание и ремонт автомобилей: учебник – 3-е изд. – М., ИТК «Дашков и К», 2006. с.

Содержание лекции

1.Цели общего диагностирования двигателя, диагностические параметры,виды и общая последовательность выполнения работ.

Наиболее сложным и важным агрегатом, от состояния которого зависят много технических и экономических показателей работы автомобиля, является двигатель. При эксплуатации двигателей возникают разные неисправности и отказы, в основном в кривошипно-шатунном и газораспределительном механизмах, в системах зажигания, питания, охлаждения и смазки. В этих механизмах и системах очень распространенные такие неисправности, как падение мощности, повышенный расход топлива и масла, появление стука и вибраций. Поэтому основное внимание при обслуживании двигателей необходимо уделять этим механизмам и системам.

При ТО двигателей необходимо учитывать и то, что в составе отработанных газов двигателей имеются токсичные вещества, опасные для здоровья людей.

Двигатель должен быть чистым, без следов подтекания масла, топлива и охлаждающей жидкости. Течь масла, жидкости, а также трещины блоков цилиндров и головки блока цилиндров хорошо просматриваются на чистой и слегка запылённой поверхности двигателя. После внешнего осмотра проверяют системы охлаждения, смазки и зажигания. Запускают двигатель и прослушивают его работу на разных оборотах. Двигатель должен легко запускаться стартером или рукояткой.

При диагностировании двигателя производят его осмотр и испытание пуском, измерение мощности и проверку технического состояния кривошипно-шатунного механизма, а также механизма газораспределения. Осмотр и испытание двигателя пуском обеспечивают визуальное обнаружение подтеканий масла, топлива или охлаждающей жидкости, оценку легкости пуска и равномерности работы, дымления на выпуске. Прослушивая работу двигателя, следует установить, нет ли резких шумов и стуков. При такой проверке можно выявить очевидные дефекты двигателя до проведения углубленного диагностирования.

Общее техническое состояние двигателя можно оценить на основании учетных данных (пробега автомобиля и ресурса работы двигателя, ремонта, заявок водителей и т.п.), осмотра и пуска двигателя, по общими диагностическими параметрам (мощностью, которая развивается, расходом топлива, общим уровнем шумов и стука) на стенде с беговыми барабанами или при холостых испытаниях.

Мощностные качества двигателя определяются внешней (скоростной) характеристикой, которая показывает изменение мощности в зависимости от частоты вращения вала двигателя при полном или частичном открытии дросселя.

Техническое состояние двигателя можно диагностировать по максимальной мощностью, которая развивается двигателем при определенной частоте обращения коленчатого вала. Здесь необходимо принимать во внимание то, что максимальная мощность двигателя всегда меньшая (приблизительно на 3...5%)от мощности, указанной заводом-изготовителем. В процессе нормальной эксплуатации фактическая мощность двигателя может снижаться (на 10...15%, иногда и больше) в зависимости от технического стана двигателя. Часть мощности теряется в агрегатах трансмиссии. Эти потери мощности принято оценивать механическим КПД трансмиссии η_тр, который не является постоянной величиной.

На него изменение влияют частота вращения колес ( с ее увеличением η_трснижается на 1...2%), передаточное число ( с него увеличением η_тр уменьшается на 3...5%), температура трансмиссионного масла и др. Чтобы практически упростить расчеты решения поставленнойзадачи, η_тр можно считать постоянной величиной, которая равняется 0,85...0,9 для грузовых автомобилей и автобусов, 0,9...0,95 - для легковых.

При диагностировании двигателей необходимо считать, что мощность, подведенная к колесам автомобиля, приблизительно равняется 0,65...0,70 максимальной мощности, указанной завод-изготовителями.

Для определения мощности используют стенды тяговых качеств или безстендовые методы. Мощность двигателя N_а с помощью стендов тяговых качеств определяют за формулой

где η_к - колесная мощность автомобиля; η_ст - КПД стенда.

Для тех автотранспортных предприятий, которые не имеют специальных стендов с нужными погрузочными устройствами, а также в условиях мелких предприятий можно рекомендовать безстендовые методы диагностирования.

2.Методы диагностирования

Простейший метод безстендового диагностирования – нагрузка только за счет сопротивления части исключенных из работы цилиндров испытуемого двигателя или же силы инерции его масс при разгоне. Исключение цилиндров осуществляют у карбюраторных двигателей выключением зажигания соответствующего цилиндра, а у дизелей - прекращением подачи топлива в очередной цилиндр. В таком режиме двигатель работает довольно стойко с полной подачей топлива при оборотах, которые немного ниже от номинального значения. Чем ниже мощность отключенного цилиндра, тем меньше при его отключении снижается частота вращения коленчатого вала. По максимальной частоте вращения коленчатого вала определяют мощность каждого цилиндра. Дальше сравнивают полученные значения с нормативом. Такой анализ дает возможность определить те цилиндры двигателя, которые не развивают установленной мощности. Полученные результаты подытоживают по всем цилиндрам для определения мощностных показателей двигателя в целом. Диагностирование выполняется на двигателе, прогретому до нормальной температуры.

Последними годами широко применяются парциальный и дифференциальный методы, которые являются дальнейшим развитием метода отключения цилиндров. Эти методы используют для диагностирования двигателей, в которых больше четверых цилиндров.

При парциальном методе двигатель подвергают испытанию частями, но с полной цикловой подачей топлива в работающие цилиндры, причем нагружаются рабочие цилиндры за счет прокручивания исключенных цилиндров и частично тормозными устройствами (подъемным механизмом автомобиля-самосвала дросселем на выпуске и др). В парциальных режимах мощность двигателя определяют за группами цилиндров. Это дает возможность иметь больше информации, чем при проверке тормозным методом.

Дифференциальный метод отличается от парциального тем, что вместо частичного догрузки применяется прокручивание двигателя к номинальному скоростному режиму от постороннего источника энергии с динамометрическим устройством.

К недостаткам рассмотренных методов можно отнести то, что они не дают возможности сделать нужные измерения у двигателей, которые работают неустойчиво при исключении цилиндров, кроме одного. Сложно также учесть истинную мощность механических потерь двигателя.

Методы диагностирования двигателей, в равной степени как и других агрегатов транспортного средства, можно подразделить на две группы: субъективные и инструментальные. Последние методы могут быть, в свою очередь, подразделены на методы с использованием встроенных приборов в системе транспортного средства и методы с использованием внешних приборов.

Субъективные методы диагностирования основаны на анализе и систематизации внешних признаков работы двигателя. Так, по цвету отработавших газов, подтеканиям топлива, масла и охлаждающей жидкости, характеру шума и т.п. можно определить причину той или иной неисправности. Положительный фактор субъективных методов низкая трудоёмкость диагностирования без применения средств измерений (датчиков и измерительных приборов). Однако результаты диагностирования во многом зависят от квалификации обслуживающего персонала, т.е. чем опытнее водитель и механик, тем быстрее они смогут отыскать причину и устранить неисправность. К сожалению, до сих пор во многих эксплуатирующих организациях отсутствует надлежащий опыт, что порой приводит к необоснованным заменам агрегатов на двигателях или отправке их в капитальный ремонт и даже к авариям, которых можно было бы избежать.

Инструментальные методы диагностирования являются наиболее объективными методами, т.к. при диагностировании применяются измерительные приборы, позволяющие количественно измерять диагностические параметры, а по их значениям оценивать техническое состояние двигателя.

Встроенными средствами диагностирования являются входящие в конструкцию автомобиля или трактора датчики, устройства измерения, микропроцессоры и устройства отображения диагностической информации.

Простейшие встроенные средства диагностирования реализуются в виде традиционных приборов на панели (щитке) перед водителем, позволяющих ему контролировать работу двигателя по температуре охлаждающей жидкости, давлению масла в главной магистрали, частоте вращения коленчатого вала, давлению наддувочного воздуха и т.п.

Другим методом инструментального диагностирования является диагностирование с помощью внешних приборов (датчиков и измерителей), не входящих в конструкцию автомобиля или трактора. Этот метод диагностирования применяется для определения истинных значений диагностических параметров и контроля показаний штатных приборов автомобиля или трактора. В зависимости от устройства и технологического назначения внешние приборы могут быть стационарными или переносными. Стационарные приборы устанавливаются на специализированных участках, постах ТО и ремонта. Переносные приборы используются, как правило, при проведении диагностирования двигателей в составе автомобиля или трактора непосредственно в эксплуатационных условиях. С помощью переносных приборов измеряют давление, температуру, шумность, частоту вращения и другие параметры узлов и агрегатов двигателя.

Внешние приборы обеспечивают получение и обработку информации о техническом состоянии двигателя и уровне его эксплуатационных свойств, необходимой для управления выполнением ТО и ТР.

Следует отметить, что несмотря на широкое развитие методов инструментального диагностирования за последние годы, достоверная оценка состояния основных узлов двигателя, определяющих их надёжность и безотказность, пока невозможна. Практически до сих пор нет средств для полной оценки состояния подшипников коленчатого вала и шатуна, деталей ЦПГ и механизма газораспределения (ГРМ) и т.п.

Практика показывает, что в большинстве случаев течи можно устранить подтягиванием соединений или заменой поврежденных прокладок. Повышенное дымление на выпуске дизеля или увеличенное содержание СО в отработавших газах бензинового или газового двигателя чаще всего возникает из-за неисправности топливной аппаратуры. Стуки и резкие шумы могут быть вследствие износа поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршней и во втулках верхних головок шатунов, износа вкладышей шатунных и коренных подшипников. Они появляются и при задирах поверхностей цилиндров и поршней, а также при увеличении тепловых зазоров в приводе клапанов или поломке клапанных пружин.

3. Перечень работ технического обслуживания двигателя, выполняемых при различных видах ТО автомобиля

Двигатель является одной из важнейших частей любого автомобиля и нуждается в постоянном уходе. Для поддержания его в работоспособном состоянии и предотвращения возможных неисправностей необходимо своевременно проводить его техническое обслуживание. Основными операциями технического обслуживания систем и механизмов двигателя, обеспечивающими их нормальную работу, являются: постоянная проверка уровня масла в двигателе; промывка топливной системы; замена моторного масла и фильтров (масляного, топливного, воздушного); проверка герметичности топливной системы, системы охлаждения и смазки; замена свечей зажигания или накаливания (в дизельных двигателях); проверка натяжения и, при необходимости, замена приводных ремней (генератора, гидроусилителя руля, кондиционера, ГРМ) и их роликов натяжения; регулирование зазора клапанов и форсунок; замена резиновых прокладок головки блока цилиндров, клапанной крышки и поддона картера и т.д. Наиболее серьезные повреждения двигатель получает при обрыве ремня газораспределительного механизма (ГРМ).

В зависимости от регламента технического обслуживания автомобилей разные производители рекомендуют осуществлять такие работы через каждые 5 000-15 000 км пробега. Однако с учетом повышенного окисления масла из-за высокой сернистости российского топлива, а также эксплуатации автомобиля в тяжелых условиях (частые запуски двигателя, продолжительная работа на холостом ходу, запыленность воздуха и проч.) рекомендуется сокращать максимальный межсервисный пробег до 10 000 км. Примерно каждые 1 000 км пробега необходимо самостоятельно осуществлять проверку уровня масла в двигателе.

При своевременной замене моторного масла в двигателе его промывки не требуется. Однако, в случае нарушения сроков эксплуатации, использования неподходящего сорта масла или наличия признаков некачественного масла (повышенная вязкость, сгустки, грязь под клапанной крышкой и т.д.) необходимо промывать двигатель специальной промывочной жидкостью перед заливкой свежего масла. Промывка двигателя также требуется при переходе к маслу другого производителя, т.к. активные вещества масел разных производителей могут часто не сочетаться друг с другом. Их соединение может привести к вспениванию масла или, наоборот, образованию трудноудаляемых отложений. Промывочная жидкость позволяет удалить остатки прежнего масла со всеми имеющимися в нем присадками. При выборе масла соответствующего индекса вязкости и класса необходимо следовать рекомендациям завода-изготовителя автомобиля.

Одновременно с заменой масла следует производить замену масляного фильтра тонкой очистки, отвечающего за удаление из системы смазки абразивных частиц, способных вызвать повышенный износ трущихся деталей двигателя. От качества очистки масла напрямую зависит как интервал замены моторного масла, так и ресурс двигателя автомобиля.

При ежедневном обслуживании проверяют работу двигателя, соединения шлангов радиатора и топливопроводов (не нарушена ли герметичность), уровень масла и при необходимости доливают масло в картер двигателя.

При первом техническом обслуживании проверяют, не нарушена ли герметичность системы смазки, охлаждения двигателя, крепление на нем приборов; обнаруженные неисправности устраняют. Проверяют крепление двигателя к раме и, если оно ослабло, подтягивают гайки крепления опор.

При втором техническом обслуживании выполняют работы первого технического обслуживания и дополнительно проверяют и закрепляют радиатор и его облицовку, жалюзи, распорную тягу и капот, водяной насос, вентилятор, впускной и выпускной трубопроводы, трубу глушителя, картер двигателя (поддон) и отъемную часть картера сцепления, нижние и боковые брызговики двигателя.

Проверяют работу компрессора, его крепление на двигателе и натяжение приводного ремня. При необходимости закрепляют компрессор и регулируют натяжение ремня. Проверяют, не нарушена ли герметичность соединения головки с блоком цилиндров, при необходимости подтягивают гайки и болты ее крепления. Проверяют компрессию в цилиндрах двигателя. Через одно ТО-2 проверяют и при необходимости регулируют зазоры между клапанами и толкателями.

Выполнение регламента технического обслуживания при условии своевременного устранения всех неожиданно возникающих неисправностей позволяет постоянно поддерживать двигатель в хорошем техническом состоянии и обеспечить ему максимально возможный пробег.

Контрольные вопросы

1. Какие этапы контрольного осмотра двигателя ?

2. Какие показатели работы двигателя контролируются при испытании двигателя пуском ?

3. Что представляет собой инструментальный метод?

4. В чем суть безстендового метода диагностики двигателя?

5. Какая цель контрольного пуска двигателя?