Засоби діагностування двигунів автомобілів

Працездатність двигуна автомобіля визначається за його технічним станом. Як об’єкт діагностування використовують або двигун у цілому, або його системи і механізми: циліндропоршневу групу, кривошипно-шатунний механізм, газорозподільний механізм, системи живлення, змащення, запалювання (для бензинових двигунів). Для кожного об’єкта діагностування призначають або прямий, або непрямий діагностичний параметр.

Контроль працездатності двигуна здійснюється при розміщенні автомобіля на стаціонарні гальмові стенди з біговими барабанами, або безстендовими методами. На стендах здійснюють загальне діагностування двигуна за такими діагностичними параметрами, як потужність, витрата палива, склад відпрацьованих газів, нерівномірність роботи і т.д. Діагностичними параметрами можуть бути також: компресія двигуна, проривши газів у картер, розрідження у впускному трубопроводі, витоки стисненого повітря із циліндра, вигар масла, тиск палива в плунжерній парі при пусковій частоті обертання колінчатого вала та ін.

Комплексне діагностування двигунів здійснюється за показниками потужності (ефективна потужність; крутний момент; прискорення обертання колінчатого вала); витраті палива; вмісту токсичних речовин у відпрацьованих газах; тиску масла в головній масляній магістралі.

Засоби діагностування двигуна за параметрами потужності. До числа основних вихідних показників двигунів відноситься ефективна потужність на колінчатому валу. Ефективну потужність автомобільного двигуна визначають по крутному моменту і частоті обертання колінчатого вала, обмірюваними за допомогою пристроїв стенда з біговими барабанами.

Як правило, при визначенні потужності двигунів вимірюють зміну частоти обертання колінчатого вала при послідовному відмиканні кожного циліндра двигуна.

За останні роки набуває застосування ефективний безгальмівний метод оцінки потужності двигунів за величиною кутового прискорення обертання колінчатого вала, яке вимірюється в режимі вільного розгону (без зовнішнього навантаження) від мінімально стійкої частоти обертання до максимальної при швидкому (різкому) збільшенні подачі палива в циліндри до максимального. При цьому вимірюване значення кутового прискорення ε _е пов’язане з фактичною ефективною потужністю двигуна N_e такою залежністю

N_e = I_е · ε _е · ω _е,

де I_е – приведений до колінчатого вала момент інерції обертових мас двигуна, кг · м²;

ω _е – кутова швидкість обертання колінчатого вала, при якому здійснюється вимір кутового прискорення, рад/с.

Вимір кутового прискорення може здійснюватися зніманням сигналу з датчика ВМТ, влаштованого в конструкцію двигуна, з розподільника запалювання, з генератора автомобіля і т.п.

Описаний діагностичний безгальмівний метод оцінки потужності двигунів реалізується за допомогою приладів ИМ-1, МК-8-007, ИК-1.

Засоби діагностування двигуна за параметрами герметичності. Діагностування за параметрами герметичності робочих об’ємів полягає у виявленні та кількісній оцінці витоків газів або рідин з робочих об’ємів. До таких об’ємів відносяться: камера згоряння, герметичність якої залежить від стану циліндропоршневої групи й клапанів газорозподілу, система охолодження; система живлення двигуна.

Діагностування за параметрами герметичності робочих об’ємів проводять за допомогою таких приладів: компресометра, приладу К-69 і його модифікацій, витратоміра прориву газів у картер КИ-4887-1, компресографа, манометра, вакуумметра, пневматичних калібрів і інших спеціальних пристроїв.

Стан циліндропоршневої групи і клапанного механізму перевіряють за величиною тиску в циліндрі наприкінці такту стискування. Вимір роблять у кожному з циліндрів за допомогою компресометра.

Подаючи стиснене повітря в циліндри не працюючого двигуна і вимірюючи витоки повітря, визначають наявність таких характерних дефектів, як знос циліндрів; знос, поломка і залягання поршневих кілець; негерметичність і прогоряння клапанів; задери по довжині циліндра; поломка пружин і зависання клапанів; прогоряння внутрішньої частини прокладки блоку циліндрів.

Для визначення токсичності відпрацьованих газів застосовуються спеціальні газоаналізатори для карбюраторних і димоміри для дизельних двигунів.

Аналіз статистики відмов легкових автомобілів свідчить, що на частку двигунів припадає до 25 % відмов, спостерігаються зниження ефективної потужності двигунів більш ніж на 25 % і збільшення витрати палива до 30 %. Однак ці відхилення від номінальних значень не є об’єктивними показниками зношеності сполучень двигуна, тому не можуть бути підставою для капітального ремонту. Таке значне зниження потужності й підвищення витрати палива відбувається в основному завдяки розрегулюванню системи запалювання, живлення й газорозподіли, на частку яких припадає близько 70 % відмов по двигуну.