Загальне діагностування двигунів Міністерство освіти і науки України Вінницький національний технічний університет Кафедра АТМ ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1 З курсу "Технічна експлуатація автомобілів" (частина 2) Тема: " Діагностування і технічне обслуговування КШМ і ГРМ двигуна" В і н н и ц я - 2 0 0 7 р. Розробив Ю.Ю. Кукурудзяк, доцент кафедри АТМ Розглянуто і схвалено на засіданні кафедри “Автомобілі та транспортний менеджмент” Протокол №____ від “___”_________ 2007 р. Завідувач кафедри ______________ В.В. Біліченко ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1 Тема роботи: | Діагностування і технічне обслуговування КШМ і ГРМ двигуна | Мета роботи: | Придбати практичні навички виконаня робіт по діагностуванню і технічному обслуговуванню КШМ і ГРМ | Зміст роботи: | 1. Визначення величини компресії в циліндрах двигуна. 2. Діагностування двигуна по втечі стисненого повітря. 3. Регулювання теплового зазору в ГРМ | Матеріально-технічне оснащення робочого місця: – двигуни автомобілів різних моделей; – компресометр; – компресор з ресивером; – свічний ключ; – пускова ручка; – набір пластинчатих щупів: – динамометричний ключ; – набір інструментів. Теоретичні відомості Загальне діагностування двигунів Найбільш складним і важливим агрегатом, від стану якого залежать багато технічних і економічних показників роботи автомобіля, є двигун. При експлуатації двигунів виникають різні несправності і відмови, в основному в кривошипно-шатунному і газорозподільному механізмах, у системах запалювання, живлення, охолодження і мащення. У цих механізмах і системах дуже поширені такі несправності, як спадання потужності, підвищена витрата палива і масла, поява стукоту і вібрацій. Тому основну увагу при обслуговуванні двигунів слід приділяти цим механізмам і системам. При ТО двигунів треба враховувати й те, що в складі відпрацьованих газів двигунів є токсичні речовини, небезпечні для здоров'я людей. Двигун має бути чистим, без слідів підтікання масла, палива й охолодної рідини. Теча масла, рідини, а також тріщини блоків циліндрів і головки блока циліндрів добре виявляються на чистій і злегка запорошеній поверхні двигуна. Після зовнішнього огляду перевіряють системи охолодження, мащення і запалювання. Запускають двигун і прослуховують його роботу на різних обертах. Двигун повинен легко запускатися стартером або рукояткою. Загальний технічний стан двигуна можна оцінити на підставі облікових даних (пробігу автомобіля і ресурсу роботи двигуна, ремонту, заявок водіїв тощо), огляду і пуску двигуна, за загальними діагностичними параметрами (потужністю, що розвивається, витратою палива, загальним рівнем шумів і стукоту) на стенді з біговими барабанами або при холостих випробуваннях. Потужнісні якості двигуна визначаються зовнішньою (швидкісною) характеристикою, яка показує зміну потужності залежно від частоти обертання вала двигуна при повному або частковому відкритті дроселя. Технічний стан двигуна можна діагностувати за максимальною потужністю, що розвивається двигуном при певній частоті обертання колінчастого вала. Тут треба брати до уваги те, що максимальна потужність двигуна завжди менша (приблизно на 3...5 %) від потужності, зазначеної заводом-виготовлювачем. У процесі нормальної експлуатації фактична потужність двигуна може знижуватись (на 10... 15 %, іноді й більше) залежно від технічного стану двигуна. Частина потужності втрачається в агрегатах трансмісії. Ці втрати потужності прийнято оцінювати механічним ККД трансмісії ηтр, який не є сталою величиною. На його зміну впливають частота обертання коліс (з її збільшенням ηтр знижується на 1...2 %), передаточне число (з його збільшенням ηтр зменшується на 3...5 %), температура трансмісійного масла та ін. Щоб практично спростити розрахунки розв'язання поставленого завдання, ηтр можна вважати сталою величиною, яка дорівнює 0,85...0,9 для вантажних автомобілів і автобусів, 0,9...0,95 — для легкових. При діагностуванні двигунів треба вважати, що потужність, підведена до коліс автомобіля, приблизно дорівнює 0,65...0,70 максимальної потужності, зазначеної заводами-виготовлювачами. Для визначення потужності використовують стенди тягових якостей або безстендові методи. Потужність двигуна Na за допомогою стендів тягових якостей визначають за формулою:  де NK — колісна потужність автомобіля; ηст — ККД стенда. Для тих автотранспортних підприємств, які не мають спеціальних стендів із потрібними навантажувальними пристроями, а також в умовах дрібних підприємств можна рекомендувати безстендові методи діагностування. Найпростіший метод безстендового діагностування — навантажування тільки за рахунок опору частини виключених з роботи циліндрів випробовуваного двигуна або ж сили інерції його мас при розганянні. Виключення циліндрів здійснюють у карбюраторних двигунів вимиканням запалювання відповідного циліндра, а в дизелів — припиненням подачі палива в черговий циліндр. У такому режимі двигун працює досить стійко з повною подачею палива при обертах, які трохи нижчі від номінального значення. Чим нижча потужність вимкненого циліндра, тим менше при його вимкненні знижується частота обертання колінчастого вала. За максимальною частотою обертання колінчастого вала визначають потужність кожного циліндра. Далі порівнюють добуті значення з нормативом. Такий аналіз дає змогу виявити ті циліндри двигуна, які не розвивають установленої потужності. Добуті результати підсумовують по всіх циліндрах для визначення потужнісних показників двигуна в цілому. Діагностування виконується на двигуні, прогрітому до нормальної температури. Останніми роками широко застосовуються парціальний і диференціальний методи, які є дальшим розвитком методу вимкнення циліндрів. Ці методи використовують для діагностування двигунів, у яких більше чотирьох циліндрів. При парціальному методі двигун випробовують частинами, але з повною цикловою подачею палива у працюючі циліндри, причому навантажуються циліндри за рахунок прокручування виключених циліндрів і частково гальмовими пристроями (підйомним механізмом автомобіля-самоскида, дроселем на випуску та ін.). У парціальних режимах потужність двигуна визначають за групами циліндрів. Це дає змогу мати більше інформації, ніж при перевірці гальмівним методом. Диференціальний метод відрізняється від парціального тим, що замість часткового довантажування застосовується підкручування двигуна до номінального швидкісного режиму від стороннього джерела енергії з динамометричним пристроєм. До недоліків розглянутих методів можна віднести те, що вони не дають змоги зробити потрібні вимірювання у двигунів, які працюють нестійко при виключенні циліндрів, крім одного. Важко також врахувати справжню потужність механічних втрат двигуна. Становлять інтерес методи безгальмівного визначення потужності двигунів, які використовують динамічні режими. Зупинимося на одному з них, який розроблений для вимірювання ефективної потужності дизельних двигунів у безгальмівному режимі для прискорення обертання колінчастого вала. При такому методі потужність двигуна визначають методом повного або часткового вибігу при одночасному відключенні всіх циліндрів або всіх циліндрів, крім одного, потужність якого вимірюють. Навантажування двигуна здійснюється за рахунок сил інерції його рухомих мас, які є для цього двигуна сталою величиною. При цьому потужність двигуна  де J – зведений момент інерції усіх рухомих частин двигуна до осі колінчастого вала; п – частота обертання колінчастого вала двигуна; – кутове прискорення обертання колінчастого вала двигуна. Частота обертання колінчастого вала двигуна і кутове прискорення вимірюються спеціальним транзисторним пристроєм. Момент інерції для цього двигуна – величина стала. Потужність визначається миттєво і фіксується на стрілочному приладі у кіловатах. За витратою палива (зокрема, контрольною) можна мати уявлення про справність автомобіля в цілому й окремих його вузлів та систем. Періодичний контроль паливних показників виконують у дорожніх умовах або на стенді за допомогою спеціальних приладів – витратомірів. Конструкції витратомірів різні і залежать від мети й характеру випробувань. Тепер на автотранспорті застосовують витратоміри, які ґрунтуються на вимірюванні швидкості потоку палива, маси та об'єму споживаного палива. У стендових стаціонарних умовах застосовують прилади, які належать до перших двох груп. При лабораторно-стендових випробуваннях набули поширення витратоміри об'ємного типу. Вони забезпечують широкий діапазон вимірювань витрати палива від мінімальної (0,3 кг/год при роботі на холостому ходу) до максимальної (40 кг/год при повній подачі палива) з точністю вимірювання ± 1 % при високій стабільності і надійності. Витрата палива вимірюється автоматизовано. Конструкція приладів характеризується простотою основних елементів. Типовим представником цих приладів є витратомір палива НИИАТ-ЛО-12. Прилад призначений для визначення витрати палива на автомобілях з карбюраторними двигунами при проведенні лабораторно-дорожніх випробувань або на посту діагностування. Його підключають до системи живлення між бензиновим насосом і карбюратором, розміщуючи сам прилад у кабіні водія. При включенні витратоміра в систему живлення напрям руху палива змінюється електромагнітними клапанами. Витратомір палива НИИАТ-ЛО-12 (рис. 1) складається з корпуса 1, мірних циліндрів 2, важеля керування 6 і приєднувальних штуцерів. Мірні колби виготовлені у вигляді знімних латунних циліндрів із внутрішнім діаметром 35 і 20 мм. Вони сполучаються між собою паливним каналом, який має дві скляні трубки 4 діаметром 5 мм для спостереження за рівнем палива в мірних циліндрах. Вимірювальну лінійку 3 для зручності роботи можна переміщувати уздовж скляних трубок. Рис. 1. Схема витратоміра палива Час витрати палива вимірюється автоматично секундоміром 5. При проходженні автомобілем мірної ділянки перемикач забезпечує одночасне включення (виключення) секундомірів і подачу (припинення подачі) палива з мірних циліндрів приладу. Положення перемикача визначає порядок роботи електромагнітних клапанів, а також тривалість замкнутого стану їхніх контактів. Для підведення і відведення палива прилад з'єднують з бензонасосом і карбюратором за допомогою металевих трубопроводів або бензостійких шлангів. Є й простіші методи вимірювання вагової або об'ємної витрати палива за допомогою різних бачків для вимірювання витрати палива (НИИАТ-361 та ін.). Рівень палива в мірному бачку заміряють стандартною лінійкою. До системи живлення двигуна бачок підключають за допомогою гнучких шлангів. При цьому паливний насос з'єднують з бачком. |