Диагностика дизельных двигателей

Содержание

Введение 2

Методы и средства диагностирования дизельного двигателя 3

Оборудования для диагностики дизельного двигателя 10

Заключение 18

Список литературы 19

 

Введение

 

Любая машина (механизм) может быть в двух состояниях – исправном и неисправном. Машина исправна, если она соответствует всем предъявляемым к ней требованиям.

Надежность  узлов и компонентов, устанавливаемых на современные автомобили настолько высока, что при своевременном выполнении замены изношенных и вышедших из строя в результате старения материалов деталей вероятность внезапного их отказа крайне мала. Отказы редко происходят спонтанно и обычно являются следствием иногда продолжительного развития дефекта. Те же компоненты, которые могут выйти из строя неожиданно, обычно не являются жизненно важными для функционирования основных узлов и систем автомобиля, либо легко заменяются в дорожных условиях.

Основополагающим  шагом при выявлении причин любого отказа является выбор точки начала поисков. Часто причина оказывается лежащей на поверхности, однако в некоторых случаях приходится потрудиться, проводя небольшое исследование. Автолюбитель, произведший полдюжины случайных проверок, замен и исправлений вполне имеет шанс обнаружить причину отказа (или его симптом), однако такой подход никак нельзя назвать разумным, ввиду его трудоемкости и бесцельности затрат времени и средств. Гораздо эффективнее оказывается спокойный логический подход к поиску вышедшего из строя узла или компонента.

Обязательно следует принять во внимание все  предшествовавшие поломке, иногда незначительные, симптомы и настораживающие сигналы, такие как: потеря развиваемой двигателем мощности, изменение показаний измерителей, возникновение необычных звуков и запахов, и т.п.

 

Методы и средства диагностирования дизельного двигателя

 

Приборы системы  питания дизельного двигателя принципиально  отличаются от подобных для карбюраторного двигателя. Поэтому использование диагностической аппаратуры для систем питания карбюраторных двигателей невозможно для систем питания дизельных двигателей.

В систему  питания дизельного двигателя входят приборы, оказывающие влияние на расход топлива, такие как воздухоочиститель, фильтры предварительной и тонкой очистки топлива, подкачивающий насос, топливный насос высокого давления и форсунки, регулятор частоты вращения двигателя и привод. Наиболее интенсивному изнашиванию подвергаются плунжерные пары топливного насоса и форсунок, теряют свою упругость пружины. Нарушение герметичности и засорение элементов топливной системы приводит к перебоям в работе двигателя, а нарушение регулировок начала, величины и равномерности подачи топлива, угла опережения впрыска, давления начала подъема иглы форсунки, а также минимальной частоты вращения коленчатого вала в режиме холостого хода – к повышению расхода топлива и дымному выпуску отработавших газов.

Внешние признаки неисправной работы приборов системы  питания дизельных двигателей приведены  в табл. 1.

 

Таблица 1 Признаки нарушения нормальной работы системы питания дизельного двигателя и необходимые технические воздействия

Внешние признаки (симптомы) нарушения нормальной работы	Структурные изменения взаимодействующих элементов	Необходимые диагностические, профилактические и ремонтные  воздействия
Затрудненный пуск двигателя. Неустойчивая работа двигателя	Нарушение герметичности  топливной системы	Проверить герметичность, при необходимости закрепить элементы
Двигатель глохнет или  не развивает достаточной мощности	Засорение фильтрующих элементов  топливных фильтров	Промыть или заменить фильтрующие элементы
Двигатель глохнет, не развивает достаточной частоты вращения коленчатого вала	Отказ в работе топливного насоса	Снять и разобрать насос, при необходимости заменить детали
Двигатель работает неравномерно и не развивает мощности	Засорение фильтров форсунок	Проверить состояние фильтров
Двигатель не развивает необходимой  мощности, дымный выпуск	Закоксовывание продувочных  окон в гильзах цилиндров	Проверить и прочистить окна
Затрудненный пуск и неравномерная  работа двигателя	Нарушение нормальной работы форсунок	Снять форсунки и проверить на приборе
Неравномерная и «жесткая» работа двигателя, выпуск черного цвета	Нарушение угла опережения впрыска топлива	Проверить и отрегулировать установку угла опережения впрыска
Неравномерная работа двигателя  со стуками и дымным выпуском	Нарушение регулировки реек топливного насоса	Проверить и отрегулировать равномерность подачи топлива в  цилиндры
Двигатель чрезмерно увеличивает  частоту вращения, идет «вразнос»	Нарушение работы регулятора	Проверить и отрегулировать регулятор или отремонтировать
Двигатель не развивает мощности, в воздухоочистителе темное масло	Загрязнение воздухоочистителя	Промыть фильтрующий элемент, залить масло

 

Контроль  работы фильтров предварительной и  тонкой очистки топлива и технические  воздействия заключаются в ежедневном сливе отстоя, промывке фильтрующих элементов при ТО-1 и замене их при выполнении операций ТО-2.

Засорение воздухоочистителя  приводит к понижению мощности двигателя  и перерасходу топлива. Воздухоочиститель проверяют при работе на запыленных дорогах при ТО-1, в условиях зимнего периода при ТО-2.

Давление  топлива в магистрали низкого  давления проверяют подключением контрольного манометра между фильтром тонкой очистки и топливным насосом; при частоте вращения кулачкового вала 1050 10 об/мин максимальное давление должно быть не менее 4 кгс/см².

Топливный насос  высокого давления должен обеспечивать равномерную подачу дозированных порций топлива к форсункам под высоким  давлением в порядке работы двигателя  в момент, соответствующий концу такта сжатия в цилиндрах.

При выполнении ТО-2 в случае повышенного расхода топлива насос высокого давления рекомендуется снимать с места и диагностировать на стенде. Проверка и регулировка начала подачи топлива производится с помощью моментоскопа (рис. 1) в следующей последовательности:

– отключить автоматическую муфту опережения впрыска;

– повернуть кулачковый вал насоса по часовой стрелке (со стороны привода). Первая секция отрегулированного насоса начинает подавать топливо за 38–39° до оси симметрии профиля кулачка;

– определить профиль симметрии кулачка первой секции, для чего установить моментоскоп на секции и, поворачивая вал насоса по часовой стрелке, следить за уровнем топлива в трубке моментоскопа;

– момент начала движения топлива в моментоскопе зафиксировать на градуированном диске, закрепленном на валу насоса;

– повернуть вал по часовой стрелке на 90°. Затем повернуть вал против часовой стрелки до начала движения топлива в моментоскопе и зафиксировать это положение на диске;

– отметить на градуированном диске середину между зафиксированными точками, которая определяет ось симметрии профиля кулачка первой секции;

– приняв угол, при котором первая секция начинает подачу топлива условно за 0°, определить начало подачи топлива в остальных секциях двигателя ЯМЗ-236 в следующем порядке: для четвертой секции 45°, второй – 120, пятой – 165, третьей – 240 и шестой – 285°.

 

Рис. 1. Моментоскоп:

1 – стеклянная трубка; 2 – переходная трубка; 3 – топливопровод высокого давления; 4 – шайба; 5 – накидная гайка

 

Неточность  угла между началом подачи топлива  любой секции насоса относительно первой не более 20°. Регулировка начала подачи топлива производится регулировочным болтом толкателя. При вывертывании болта – подача ранняя, при ввертывании – поздняя.

Для двигателя  ЯМЗ-238 начало подачи каждой последующей секции в соответствии с порядком работы секции должно происходить через 45° по отношению к предыдущей.

Техническое состояние форсунок определяют при выполнении ТО-2. Неисправную форсунку можно определить путем последовательного отключения цилиндров из работы. Для этого необходимо ослабить гайку у топливопровода высокого давления проверяемой форсунки так, чтобы топливо выходило наружу, минуя форсунку, что вызовет выключение цилиндра двигателя. Если при выключении двигателя изменения в работе двигателя не будет – форсунка неисправна, если же увеличатся перебои и неравномерность работы – форсунка исправна.

Для объективной проверки технического состояния форсунки с целью определения герметичности, давления начала подъема иглы форсунки и качества распыливания используют прибор КП-1609А (рис. 2).

 

Рис. 2. Прибор КП-1609А для проверки и регулировки форсунок:

1 – бачок для топлива, 2 – проверяемая форсунка, 3 – проверяемая форсунка, 4 – рычаг, 5 – корпус прибора

 

При определении  герметичности форсунки прибором КП-1609А необходимо:

– установить форсунку на прибор;

– завертывая регулировочный винт форсунки, одновременно рычагом 4 увеличивать давление до 300 кгс/см²;

– прекратить подкачку, наблюдая за снижением давления;

– при достижении 280 кгс/см2 включить секундомер, а при давлении 230 кгс/см² выключить.

Время падения  давления топлива для изношенных форсунок должно быть не менее 5 с, а для новых распылителей – не менее 15 – 20 с.

Быстрое падение  давления указывает на нарушение  герметичности сопряжений форсунки. Увлажнение носика распылителя свидетельствует о неплотном прилегании запорной части иглы, что устраняется притиркой. Выход топлива из-под гайки пружины указывает на неплотность прилегания направляющей части иглы к корпусу распылителя форсунки.

Давление  начала подъема иглы форсунки, равное 150 ± 5 кгс/см², проверяют по его значению в момент начала впрыска топлива в следующей последовательности:

– установить форсунку на прибор;

– снять колпак форсунки и отпустить контргайку регулировочного винта пружины;

рычагом 4 прибора  медленно повышать давление, наблюдая за показаниями манометра 3, и определить давление начала подъема иглы, при котором начинается впрыск топлива;

– установить требуемое давление форсунки регулировочным винтом. При малом давлении впрыска регулировочный винт ввертывают отверткой, при большом – наоборот;

– затянуть контргайку (момент затяжки 7–8 кгс м) и вновь проверить давление начала подъема иглы.

Качество  распыливания топлива считается  удовлетворительным, если топливо впрыскивается в атмосферу в туманообразном состоянии и равномерно распределяется по поперечному сечению конуса струи. Начало и конец впрыска должны быть четкими, понижение давления при впрыске топлива должно быть 8–17 кгс/см², без подтекания топлива.

Для проверки качества распыливания топлива необходимо рычагом 4 прибора сделать несколько  резких впрысков топлива через форсунку, а затем, качая рычагом 70–80 ходов в минуту, наблюдать за характером впрыска. Если качество распыливания плохое, необходимо отремонтировать или заменить форсунку.

Дизельные двигатели  наряду с высокими технико-экономическими показателями имеют и отрицательные  стороны, одной из которых является высокое содержание в отработавших газах аэрозолей, определяющих дымность пуска. Отработавшие газы дизельного двигателя содержат в основном частицы сажи, золы, несгоревшего топлива, масла, воды, что загрязняет атмосферный воздух и оказывает вредное воздействие на человека.

Для определения уровня дыма в отработавших газах дизельного двигателя  создан прибор модели К-408 (рис. 3), питающийся от сети переменного тока напряжением 220 В.

Прибор состоит  из двух узлов – электроизмерительного и газового, которые смонтированы в металлическом корпусе, установленном на подставке.

Электроизмерительная  часть включает в себя фотоэлемент, электрическую лампу напряжением 12 В и мощностью 30 Вт, микроамперметр и потенциометр, обеспечивающий регулировку тока, идущего от фотоэлемента к микроамперметру.

Газовая часть  состоит из пробоотборника, распределительного устройства, рабочей и эталонной труб и вентилятора.

 

Рис. 3. Прибор К-408 для определения уровня дыма в отработавших газах дизельного автомобиля

 

Порядок замера уровня дымности следующий:

– пробоотборник прибора закрепить на трубе глушителя;

– пустить и прогреть двигатель автомобиля;

– ручку переключения поставить в положение «замер»;

– по шкале микроамперметра, отградуированной в процентах дымности, определить уровень дымности.

Нормальным  считается уровень дымности не более 50 единиц.

Оборудования для диагностики дизельного двигателя

 

Рынок оборудования предлагает достаточно широкий спектр приборов, как импортного так и отечественного производства. Соответственно и стоимость данного оборудования абсолютно различна. Рассмотрим спектр оборудования, которое предлагает отечественный производитель выпускающий свою продукцию под зарегистрированной торговой маркой «доктор дизель» и предлагающий максимально возможный спектр необходимого оборудования для оснащения участка по ремонту топливной аппаратуры.

Спектр выбираемого  оборудования должен обеспечить: диагностику неисправностей двигателя и топливной аппаратуры, проведение регулировочных и ремонтных работ. Начнем разбираться последовательно.

Оборудование для диагностики  дизельного двигателя и топливной  аппаратуры: