Диагностика двигателей, различными способами

1. Диагностирование двигателя на стендах.

2. Оценка технического состояния двигателя по внешней скоростной характеристике.

3. Оценка технического состояния двигателя при помощи индицирования.

4. Диагностирование двигателя при отсутствии испытательных стендов.

Литература:

1. [1] -

2. [2] -

1 .Диагностирование двигателя на стендах.

Двигатель — наиболее сложный и важный агрегат, от состо­яния которого зависят многие технические и экономические показатели работы автомобиля.

При эксплуатации двигателей встречаются различные виды неисправностей. К самым распространенным неисправностям относятся:

- падение мощности

- повышенный расход топлива и мас­ла

- появление стуков и вибраций.

Если двигатель не развивает полной мощности, это свидетель­ствует о недостаточной компрессии в цилиндрах, повреждении приборов системы питания или зажигания, перегреве или переох­лаждении двигателя. Устраняются выявленные неисправности заменой или регулировкой изношенных деталей цилиндропоршневой группы, притиркой и регулировкой клапанов, заменой от­дельных узлов (деталей) системы питания и зажигания, регули­ровкой натяжения ремня вентилятора, заменой термостата и ремонтом радиатора.

Повышенный расход топлива происходит при износе поршне­вых колец, поршней и цилиндров, нарушении регулировки и по­вреждении приборов систем питания и зажигания, наличии смо­листых отложений в системе питания и нагара на деталях двигателя, нарушении регулировки зазоров в газораспредели­тельном механизме и т. д.

Стуки в двигателе прослушиваются в случае износа коренных и шатунных подшипников, поршневых пальцев и втулок, увели­чения зазоров между клапанами и толкателями, поломки пружин.

Двигатель не пускает­ся при повреждениях ли­бо нарушении регулиро­вок в системах питания или зажигания.

Таблица 15

Системы и механизмы	Распределение дефектов, %	Распределение трудоёмкостей, %
Цилиндро-поршневая гуппа
Кривошипно-шатунный механизм
Газораспределительный механизм
Системы: Зажигания и электрооборудования Питания Охлаждения смазки

Из табл. 15 видно, что из общего количества не­исправностей двигателя большая часть приходится на системы зажигания и электрооборудования, систему питания, цилиндропоршневую группу, кривошипно-шатунный и газо­распределительный меха­низмы. Наибольший процент трудовых затрат расходуется на устранение дефектов пере­численных систем и механизмов.

Судя по этим данным главное внимание следует уделять раз­работке методов диагностирования и приборов, позволяющих быстро определять техническое состояние указанных систем и механизмов.

Общее состояние двигателя. Процесс диагностирования двига­теля, как любой сложной системы, состоит из трех этапов: 1)контро­ля функционирования, 2)общего диагностирования (контроль ра­ботоспособности), 3)поиска дефекта.

Контроль функционирования проводится с целью установить факт выполнения объектом основных функций без их количе­ственной оценки и сводится к пуску, прогреву двигателя, опробо­ванию его на различных нагрузочно-скоростных режимах. Общее диагностирование предназначено для количественной оценки основных параметров двигателя с помощью специальных средств диагностирования. Поиск дефекта необходим для локализации отказавшего элемента и установления причин возникновения отказа.

Процесс диагностирования, идущий в направлении от общего диагностирования к локализации дефекта, разрабатывается на основании структурной схемы двигателя. Последняя строится по различным признакам (рис. 77), поэтому алгоритмы поиска де­фектов также различны. Наилучшим считается алгоритм, позво­ляющий локализовать дефект с меньшим числом проверок и с меньшей трудоемкостью.

Общее состояние двигателя оценивается по изменению мощ­ности, расхода топли ва и уровня шума.

2.Оценка технического состояния двигателя по внешней скоростной характеристике.

Обычно мощностные качества двигателя определяются внешней (скоростной) харак­теристикой, показывающей изменение мощности в зависимости от частоты вращения вала двигателя при полном или частичном открытии дросселя (рис. 78).

Диагностировать техническое состояние двигателя можно по максимальной мощности, развиваемой двигателем при опреде­ленной частоте вращения коленчатого вала.

Максимальная мощность N_max двигателя всегда меньше мощ­ности, указываемой заводом-изготовителем, в среднем примерно на 5%. В зависимости от технического состояния двигателя, его фактическая мощность N_ф, в процессе нормальной эксплуатации может снижаться в среднем на 10—15%, а в отдельных случаях на 20—25%.

Часть мощности N_к теряется в агрегатах трансмиссии. Мощ­ность, теряемая в трансмиссии, равна разности между мощностью двигателя и мощностью, подводимой к колесам. Эти потери мощ­ности оцениваются механическим к. п. д. трансмиссии т тр, который не является постоянной величиной

Рис. 77. Структурные схемы и уровни диагностирования карбюраторного дви­гателя: а— функциональная; б— объемная

. Он зависит от частоты вра­щения колес (с увеличением среднее значение к. п. д. снижается на 1—2%), от передаточного числа (с увеличением к. п. д. умень­шается на 3—5%), от передаваемой мощности (с увеличением мощности к. п. д. повышается на 2—3%), от количества и темпера­туры трансмиссионного масла. Для практических целей можно считать тр постоянной величиной и принимать его значение для грузовых автомобилей и автобусов 0,82—0,88, для легко­вых—0,88—0,92.

По экспериментальным данным, потеря мощности в трансмиссии автомобиля ГАЗ-53А достигает 7—12 кВт, а в трансмиссии авто­мобиля ЗИЛ-130— 11—15 кВт.

Таким образом, мощность, подведенная к колесам, автомоби­ля, примерно равна (0,65—0,70) максимальной мощности, указы­ваемой заводами-изготовителями (табл. 16). Такую мощность и следует учитывать при диагностировании технического состоя­ния двигателей.

Наиболее полно техническое состояние двигателя можно оце­нить, построив по результатам испытаний кривые изменения мощ­ности в зависимости от частоты вращения коленчатого вала (внешнюю скоростную характеристику). Однако в целях снижения трудоемкости работ на практике впол­не достаточно оценивать состояние двигателя по мощности, раз­виваемой им при определенной частоте. Логично диагностировать двигатель при максимальной частоте вращения коленчатого вала, так как в этом случае автоматически проверяется исправность ограничителя максимальных оборотов на карбюраторе.

Рис. 78. Характеристики мощ­ности двигателя

Если установленную мощность двигатель развивает при частоте, большей n_mах. когда вступает в действие ограничитель частоты вращения (грузовые автомобили), это свидетельствует не только о неисправности ограничителя частоты вращения, но и о плохом общем техническом состоянии двигателя. В последнем случае кривая мощности будет протекать так, как показано штриховой линией на рис. 78.

На стенде с беговыми барабанами мощность двигателя опре­деляется путем суммирования мощности, подведенной к колесам, и мощности, теряемой в трансмиссии. Последняя мощность опре­деляется прокручиванием трансмиссии с определенной скоростью без нагрузки.

При испытании двигателя на максимальную мощность необхо­димо обеспечить надежное сцепление ведущих колес с беговыми барабанами.

Вы­полненные расчеты показывают, что при 'к == 1 для испытания двигателей грузовых автомобилей на максимальную мощность ко­эффициент сцепления должен быть примерно равен 0,15—0,2, что практически всегда обеспечивается при сухих колесах и бараба­нах стенда.

От общего технического состояния двигателя существенно зависит и расход топлива, заметно возрастая при увеличении пропускной способности жиклеров, заедании механизма экономайзера, нарушении герметичности игольчатого клапана или поплавка, повышении уровня топлива в поплавковой камере, прорыве диафрагмы топливного насоса, засорении воздушного фильтра, неправильной установке зажигания, неисправности автоматов опережения, износе поршневых колец, поршней и т. д.

Значительное влияние на расход топлива оказывает состояние приборов системы зажигания. Уменьшение угла опережения зажигания по сравнению с наивыгоднейшим на каждый градус увеличивает расход топлива на 1 °/о. Следует иметь в виду, что у автомобилей с повышенной степенью сжатия неточность установки зажигания способствует увеличению расхода топлива в большей мере, чем у автомобилей с низкой степенью сжатия. Неисправность центробежного или вакуумного автомата опережения зажигания может вызвать увеличение расхода топлива на 6—8 %.

Расход топлива существенно зависит и от состояния ходовой части. В отдельных случаях изменение легкости хода автомобиля в значительных пределах может изменить расход топлива на 30°/о и более. Поэтому перед проверкой топливной экономично­сти двигателя необходимо убедиться в исправности ходовой части автомобиля.

Дата добавления: 2015-11-16