Основной причиной ухудшения эффективной работы автомобиля или его агрегатов и механизмов является изменение структурных параметров, измерение которых не всегда возможно без разборки. Поэтому об изменении технического состояния судят по величине диагностических параметров, позволяющих определить техническое состояние объекта без разборки.
Диагностические параметры связаны определенными зависимостями как со структурными параметрами, так и с эксплуатационными качествами двигателя. Знание зависимостей между структурными и диагностическими параметрами, понимание характера их изменения в процессе эксплуатации позволяет определять действительное состояние агрегатов без их разборки, прогнозировать остаточный ресурс и обоснованно назначать вид ремонта или объем технического обслуживания двигателя.
Диагностические параметры карбюраторного двигателя и дизеля отличаются по ряду показателей и зависят от конструкции конкретного двигателя. Поэтому диагностические параметры приводятся фирмами-изготовителями по каждой модели двигателя. Параметры карбюраторного двигателя ЗИЛ-508.10 и дизеля ММЗ-245.12 приведены в табл. 7.1 и 7.2.
Капитальный ремонт двигателя определяется в первую очередь износом цилиндров, а общий — необходимостью замены поршней и поршневых колец (иногда только поршневых колец). Одновременно с ремонтом цилиндров ремонтируется коленчатый вал и заменяются другие детали кривошипно-шатунного механизма.
Признаками необходимости ремонта двигателя являются увеличенный расход масла на доливки, дымление (прорыв газов в картер), резко увеличенный расход топлива, резкое снижение мощности двигателя и затрудненный пуск зимой. Наибольшее влияние на рабочие характеристики двигателя оказывает техническое состояние его деталей и систем и прежде всего износ деталей цилиндро-поршневой группы — гильз цилиндров, поршневых колец и поршней. Неисправность этих деталей также указывает на необходимость ремонта двигателя.
Диагностические параметры двигателя позволяют определить техническое состояние отдельных его механизмов, систем и сборочных единиц, но не дают возможности оценить его состояние в целом. Поэтому на практике необходимо использовать одновременно несколько методов и параметров или выбирать наиболее подходящие для данного случая.
При измерении затрат энергии на преодоление сил трения в механизмах определяется техническое состояние подшипников коленчатого и распределительного валов, поршневых колец и механизма газораспределения.
Анализ шума и вибрации, возникающих при работе механизмов, дает возможность диагностировать все подвижные сопряжения, в которых возникают ударные нагрузки. Этим методом можно диагностировать состояние кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.
Проверка герметичности систем и сопряжений основана на измерении утечки газов или жидкостей. Результат измерения утечки газов из надпоршневого пространства дает представление о техническом состоянии деталей цилиндро-поршневой группы, герметичности клапанов газораспределительного механизма, целостности прокладки головки цилиндров. По герметичности системы охлаждения можно оценить работу клапанов пробки расширительного бачка, плотность соединений системы в целом.
Расход масла на угар в результате увеличенных зазоров в деталях цилиндро-поршневой группы является одним из лучших показателей износа двигателя, но имеет и недостатки. Главный недостаток заключается в том, что для определения расхода масла на угар требуется совершить пробег автомобиля или автобуса не менее 50 км на эталонном участке дороги с определенной скоростью движения и нагрузкой, для чего потребуется около 3 ч. Также нужно учитывать, что расход масла на угар зависит от скоростного и нагрузочного режимов двигателя, сорта масла, степени его разжижения топливом, от состояния системы вентиляции картера, температуры деталей двигателя и целого ряда других причин, не связанных с износом двигателя. Масло может вытекать через неплотности уплотнительных манжет и прокладок, а также при повышенном давлении газов в картере двигателя. При давлении в картере 0,0010...0,0012 МПа возможна течь масла через уплотнения заднего коренного подшипника коленчатого вала.
При диагностировании также используется такой параметр, как давление газов в картере двигателя, измеряемое пьезографом. Этот способ определения технического состояния цилиндро-поршневой группы двигателя основывается на измерении утечки газов из надпоршневого пространства. Чем больше газов в единицу времени прорывается в картер двигателя, тем выше в нем давление, так как выходу газов в окружающую среду препятствуют уплотнитель картера и система, соединяющая картер с окружающей средой через фильтр вентиляции, который может осмоляться и засоряться.
Таблица 7.1. Диагностические параметры карбюраторного двигателя ЗИЛ-508.10, при которых необходим ремонт
| Параметр | Значение параметра |
| Эффективная мощность (брутто) на коленчатом валу, кВт, менее | 88,23 |
| Мощность, затрачиваемая на прокручивание коленчатого вала двигателя с частотой вращения 3 200 мин⁻¹, кВт, более | 35 |
| Максимальный крутящий момент, Н·м, менее | 330 |
| Изменение крутящего момента двигателя при последовательном отключении каждого из цилиндров, %, менее | 12 |
| Удельный расход топлива, г/(кВт ч), более | 295 |
| Давление в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя, МПа, менее | 0,7 |
| Разность давлений в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя, МПа, более | 0,1 |
| Допустимая утечка сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр, вследствие износа цилиндра, %, менее | 25 |
| Допустимая утечка сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр, вследствие износа клапанов и колец, %, менее | 15 |
| Давление масла в главной масляной магистрали при скорости движения автомобиля 40 км/ч, МПа, менее | 0,1 |
| Давление масла в смазочной системе двигателя, прогретого до рабочей температуры на холостом ходу, МПа, менее | 0,05 |
| Расход масла на угар, % от расхода топлива, более | 3 |
| Концентрация Fe в масле по ГОСТ 20759—75, %, более | 0,015 |
| Содержание CO в отработавших газах, %, более, при частоте вращения коленчатого вала двигателя, мин⁻¹: | |
| - 500...600 | 3 |
| - 1900...2600 | 2 |
| Содержание СН в отработавших газах в объемных долях, мин⁻¹, более, при частоте вращения коленчатого вала двигателя, мин⁻¹: | |
| - 500...600 | 3000 |
| - 1900...2600 | 1000 |
| Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала, мин⁻¹, более | 600 |
| Вакуум во впускном трубопроводе, МПа, менее | 0,0572 |
| Интенсивность прорыва газов в картер двигателя, л/мин, более | 130 |
| Установившаяся температура охлаждающей жидкости, °C, более | 90 |
| Скорость падения давления сжатого воздуха в системе охлаждения (при проверке герметичности), МПа/с, более | 0,01 |
| Прогиб ремня вентилятора при усилии 40 Н, мм, более | 15 |
Таблица 7.2. Диагностические параметры дизеля ММЗ-245.12, при которых необходим ремонт
| Параметр | Значение параметра |
| Эффективная мощность (брутто) на коленчатом валу, кВт, менее | 73 |
| Удельный расход топлива, г/кВт·ч, более | 272 |
| Давление масла в главной масляной магистрали дизеля, прогретого до температуры 75...95°C, МПа, менее: | |
| - при частоте вращения 2400 мин⁻¹ (при невозможности дальнейшей регулировки сливного клапана) | 0,13 |
| - при минимальной частоте вращения холостого хода | 0,06 |
| Расход масла на угар, % от расхода топлива, более | 1 |
| Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала, мин⁻¹, более | 900 |
| Установившаяся температура охлаждающей жидкости, °C, более | 100 |
| Прогиб ремня вентилятора при усилии 40 Н·между шкивами генератора и коленчатого вала, мм, более | 20 |
Комментарии посетителей