3.2. Оценка состояния двигателя по давлению масла в системе смазки.

Проверка давления масла в системе смазки с целью определения изношенности подшипникопой пары коленчатого вала производится при условии полной заправки системы основным сортом масла и исправном масляном насосе. Давление в системе проверяют контрольным жидкостным манометром, включенным в главную масляную магистраль двигателя. Для включения манометра используют одну из наружных тру­бок, идущих от главной магистрали. Отсоединив такую трубку от прибора, например от фильтра тонкой очистки (двигатель ГАЗ-53, ГАЗ-24 и др.) или компрессора (двигатель ЯМЗ-236, ЗИЛ-130 и др.), надевают на ее конец резиновую трубку, второй конец кото­рой соединен с контрольным манометром. Давление в системе смазки прогретого кар­бюраторного двигателя при работе на средних оборотах должно быть не ниже 1 кг/см .

Если в систему смазки двигателя включен параллельно центробежный фильтр (цен­трифуга), то для надежной его работы минимальное давление должно быть более высо­ким (для двигателя ЗИЛ-130 и ЗИЛ-375, например, 1,5 кг/см² при 1000 мин^-1).

Более высокое значение минимального давления масла установлено также для дизе­лей. Например, для двигателя ЯМЗ-236 - 1,3 кг/см² при 1500...2000 мин'. При этом в двигателе ЯМЗ-236 благодаря производительности масляного насоса и системе регули­рующих клапанов, как показали испытания, обеспечивается стабильность давления масла на всех режимах работы двигателя даже при большой изношенности двигателя. Поэтому давление в системе смазки не является объективным критерием, указывающим на техническое состояние двигателя.

3.3. Определение отклонений мощности по отдельным цилиндрам

Мощность многоцилиндровых двигателей и удельный расход топлива зависит от со­стояния отдельных цилиндров. Действие различий между отдельными цилиндрами проявляется в снижении мощности. Надежное обнаружение неисправностей может быть произведено лишь с помощью приборов, поскольку у многоцилиндровых двигате­лей снижение мощности, развиваемой одним цилиндром, весьма незначительно по сравнению с общей мощностью двигателя.

Неодинаковую работу цилиндров можно объяснить частично механическими дефекта­ми, частично неисправностью электрооборудования. В практике в первую очередь встречаются следующие неисправности: различие мощности искры в отдельных цилин­драх различная герметичность клапанов и поршневых колец, неисправности распреде­лительного механизма, возникающие вследствие износа, неправильная сборка и регу­лировка, неисправности в системе питания. Устранение любой из перечисленных неис­правностей весьма упрощается, если измерения дают возможность определить, в каком цилиндре имеется неисправность. В противном случае устранить неисправность обыч­но невозможно. Для оценки отклонений мощности по отдельным цилиндрам может быть применен метод отключения цилиндров. При этом, отключается на короткое вре­мя зажигание или подача топлива в проверяемом цилиндре, чем прерывают его работу. Снижение числа оборотов, происходит вследствие уменьшения индикаторной мощно­сти.

При отключении цилиндра, развивающего меньшую мощность, число оборотов снижается в меньшей степени, чем при отключении цилиндра, развивающего большую мощность. Если двигатель установлен на автомобиле, то испытание целесообразно про­водить при холостом ходе с числом 1500...2000 мин^-1. При работе двигателя с нагруз­кой точность измерений повышается, но для этого необходимо наличие стенда с бего­выми барабанами. При холостом ходе с коленчатого вала двигателя не снимается эф­фективная мощность, т. е. среднее индикаторное давление, развиваемое в цилиндрах р_и уравновешивается средним давлением механических потерь р_m. то есть общее среднее индикаторное давление в цилиндрах уравновешивает потери на трение.

Для определения того, какой величины снижения оборотов можно ожидать при от­ключении отдельных цилиндров, следует провести различие между дизельными и кар­бюраторными двигателями. Как известно, для поддержания постоянного числа, оборо­тов холостого хода карбюраторного двигателя не требуется наличие регулятора, приме­няемого для дизельных двигателей, Это объясняется тем, что при снижении числа обо­ротов коленчатого вала двигателя средне индикаторное давление из-за характеристик дросселирования весьма интенсивно возрастает, вследствие чего точка пересечения этой кривой с диаграммой среднего давления механических потерь вполне определена.

п п об/мин

Рис. 3. Изменение индикаторного и эффективного среднего давления в зависимости от числа оборотов.

Таким образом, выбранное число оборотов n₀ поддерживается весьма стабильно. Снижению числа оборотов препятствует росту среднего индикаторного давления меха­нических потерь. С учетом этого можно определить возможное снижение числа оборо­тов при отключении отдельных цилиндров. Если отключить один цилиндр, то при дан­ном числе оборотов получим среднее индикаторное давление трех цилиндров вместо четырех (кривая 3 рис. 3), Поскольку оно ниже, чем потери на трение, соответствующие данному числу оборотов вала двигателя, то число оборотов вала двигателя будет сни­жаться. Снижение числа оборотов

(кри­вая 2) меньше величены, определяемой по числу работающих цилиндров, по­скольку при снижении числа оборотов среднее индикаторное давление возрас­тает (например, если сначала число оборотов в минуту составляло 2000, то при четырехцилиндровом двигателе новая величина не составит 1500 мин'). Это с первого взгляда неблагоприятно влияет на ход испытаний, однако, не­смотря на это, можно установить, что с помощью чувствительного тахометра можно весьма

точно определить откло­нение мощности отдельных цилиндров.

Для проведения проверки необходим электродный тахометр или специальный прибор для определения отклонения

мощности, развиваемой цилиндрами. При использовании тахометра следует с помощью упорного винта холостого хода установить исходное число оборотов (например, 1500 в минуту), затем снять один из проводов свечей, после чего определить новое число обо­ротов. После установки провода обратно переходят к следующему цилиндру. Отключая по очереди все цилиндры, определяют снижение числа оборотов.

Рис. 4. Электронный прибор для определения различной мощности между цилиндрами

П

число оборотов и снимают пока­зания вакуумметра. Затем от­ключают проверяемый

рибор для определения отклонений мощности, развиваемой цилиндрами (рис. 4.), позволяет упростить проведение измерений, так как дает возможность изменять число оборотов п, а отключение цилиндров производится электроникой. Различие между цилиндрами можно определить и по разрежению во впускном трубопроводе. В этом случае, кроме электронного тахометра, необходим вакуумметр, который перед прове­дением измерении устанавливают на место трубки вакуумного регулятора опережения зажигания. В начале испытания при ра­боте всех цилиндров двигателя устанавливают номинальное

число оборотов и снимают пока­зания вакуумметра. Затем от­ключают проверяемый цилиндр; при этом число оборотов снижа­ется. Для поддержания поми­нального числа оборотов следу­ет увеличить открытие дросселя на величину, пропорциональную величине заряда, необходимого для компенсации снижения мощности. После того как число оборотов коленчатого вала дви­гателя восстановлено, можно с

п

Характеристика впрыска насос-форсунок ди­зельного двигателя при отсутствии регулятора или при наличии двухрежимного регулятора установ­ленного на насосе, суще­ственно отличается от ха­рактеристик подачи топ­лива карбюраторного дви­гателя, поэтому опреде­лить различие мощности, развиваемой цилиндрами при работе в безрегуляторном диапазоне чисел Оборотов, невозможно. Проведению измерений, кроме того,

омощью вакуумметра определить степень открытия дросселя, необходимого для вос­становления числа оборотов. Если мощность, развиваемая цилиндрами, одинакова, то при отключении любого цилиндра показания вакуумметра одинаковы. При отключении цилиндра с меньшей мощностью разрежение во впускном трубопроводе снижается на меньшую величину, чем при отключении цилиндра с большей мощностью, так как в первом случае для восстановления числа оборотов необходимо меньшее открытие дросселя.

препятствует отсутствие системы зажигания, вследствие чего измерять число оборотов можно только механиче­ским путем. Подсоединение приборов к коленчатому валу двигателя обычно весьма за­труднено.

В то время как при безрегуляторном режиме работы дизеля невозможно определить отклонение мощности, развиваемой отдельными цилиндрами. В регуляторном режиме (холостой ход и максимальное число оборотов) можно произвести измерения даже без помощи тахометра. При работе в регуляторном режиме центробежный регулятор весь­ма интенсивно изменяет подачу топлива в зависимости от числа оборотов (рис. 5). При снижении числа оборотов цикловая подача топлива q, как и в карбюраторных двигате­лях, увеличивается. За этим изменением можно проследить, поскольку при этом регу­лятор выдвигает рейку насос топливного насоса. Исходное число оборотов n_a .так же как и для карбюраторных двигателей, определяется точкой пересечения графика среднего давления механических потерь p_m с графиком среднего индикаторного давления p_i .

Если сиять насос-форсунку двигателя или отключить трубку высокого давления, прекратив этим работу одного цилиндра, то индикаторная мощ­ность точки 2 уменьшится по сравнению с прежней величиной 1, что вследствие значи­тельного среднего давления механических потерь ведет к снижению чисел оборотов. Это снижение, однако, будет незначительно, поскольку регулятор немедленно передви­нет рейку, увеличивая этим подачу топлива точки 3. Следовательно, после незначи­тельного снижения числа оборотов Ап подача топлива в работающие цилиндры увели­чится на величину Δ G и число оборотов восстановится.

С учетом сказанного различие между цилиндрами можно устранить по перемеще­нию рейки. Для этого применяется указатель, имеющий большое передаточное число (рис. 5), который устанавливают на ограничитель хода рейки. Величину перемещения определяют по шкале с ценой де­ления 1/10 мм. Если отключен ци­линдр, развивающий большую мощность, то смещение рейки больше, чем при отключении ци­линдра, развивающего меньшую мощность.

При исходном числе оборотов потери на трение двигателя не очень велики, поэтому перемеще­ние рейки при отключении цилин­дров незначительно.

Точность измерений можно по­высить, если измерение произво­дить В зоне максимальных оборотов коленчатого вала двигателя. Измерения производятся аналогично, однако вследствие больших потерь па трение можно более точно оценить смещение рейки.

3.4. Проверка расхода масла на угар

Средний эксплуатационный расход масла установлен для карбюраторных двигате­лей 2% от расхода топлива, а для дизелей— 5%. Принято считать, что если расход мас­ла только на угар достигает этих значений, то двигатель следует направлять в ремонт.

Обычно угар масла составляет 0,5... 1 % от расхода топлива. Повышенный угар вы­зывается неисправностью маслосъемных колец, дефектами цилиндров (износ, дефор­мация гильз, задиры), а также некоторыми другими причинами, связанными с особен­ностями конструкций двигателя (например, разрушение резиновых уплотнителей кла­панов у двигателей ЗИЛ-130, ВАЗ -2101-2110, ГАЗ-24 и др.). Основной причиной чаще всего является закоксовывание маслосъемных колец. Например, для двигателя ЗИЛ-130, на поршне которого установлено одно чугунное маслосъемное кольцо, расход мас­ла непрерывно возрастает и потребность в смене колец может возникнуть даже при не­значительном износе цилиндров. В то же время применение стальных колец существенно повышает срок их службы и двигатель длительное время работает практически с постоянным малым, расходом масла на угар.

При оценке технического состояния цилиндро-поршневой группы следует выделять исправность маслосъемных колец, оцениваемую в основном по расходу (угару) масла. Нужно считаться также с большей долговечностью стальных колец, поставленных в из­ношенные поршни; в ряде случаев чугунные кольца работают в изношенных канавках поршней после первой смены 8... 10 тыс. км, а стальные кольца поставленные в такие поршни, выдерживают пробег до 40. ..50 тыс. км.

Проверка расхода масла на угар должна проводиться на участках дороги с твердым покрытием без больших и длинных уклонов; двигаться следует с экономичной скоро­стью (для грузовых автомобилей — 35...45 км/час). Перед началом проверки двигатель заправляют маслом основного сорта до верхней метки указателя уровня. По окончании проверки (пробег не менее 50 км долить масло до уровня верхней метки из мерной по­суды или из посуды, взвешенной до начала испытаний. Доливать масло на горизон­тальной площадке не раньше чем через 5 мин после остановки двигателя. Одновремен­но проверяют расход топлива, после чего, подсчитывают фактический расход (угар) масла.