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.