А. С. КУЗНЕЦОВ

НЕПРЕРЫВНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

ТЕХНИЧЕСКОЕ

ОБСЛУЖИВАНИЕ

И ДИАГНОСТИКА

ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ

в качестве учебного пособия для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы профессиональной подготовки и повышения квалификации Регистрационный номер рецензии от 02 июля 2009 г. ФГУ «ФИРО»

4 е издание, стереотипное УДК 621.43(075.9) ББК 31.365я К Серия «Непрерывное профессиональное образование»

Р е ц е н з е н т ы:

преподаватель спецдисциплин Московского автомобилестроительного колледжа (МАСК), канд. техн. наук А. А. Мылов;

председатель цикловой комиссии авторемонта колледжа автоматизации и радиоэлектроники № 27 им. П. М. Вострухина г. Москвы С. В. Сингаевский Кузнецов А. С.

К891 Техническое обслуживание и диагностика двигателя внутреннего сгорания : учеб. пособие / А. С. Кузнецов. — 4-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2013. — 80 с.

ISBN 978-5-4468-0044- Рассмотрены вопросы технического обслуживания бензиновых двигателей и дизелей, а также агрегатов смазочной системы и систем питания и охлаждения. Описаны методы диагностирования бензиновых двигателей и дизелей. Приведены возможные неисправности двигателя при движении автомобиля.

Учебное пособие может быть использовано при освоении МДК 01.02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобиля» профессионального модуля ПМ.01 «Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта» по профессии 190631.01 «Автомеханик».

Для подготовки, переподготовки и повышения квалификации рабочих по профессии «Слесарь по ремонту автомобилей».

УДК 621.43(075.9) ББК 31.365я Оригинал-макет данного издания является собственностью Издательского центра «Академия», и его воспроизведение любым способом без согласия правообладателя запрещается © Кузнецов А. С., © Образовательно-издательский центр «Академия», © Оформление. Издательский центр «Академия», ISBN 978-5-4468-0044-5 К читателю Бурный рост автомобилестроения в XX в. привел к значительному изменению в жизни современного индустриального общества и проникновению автомобиля во все сферы деятельности человека. Современный автомобиль — сложная машина, количество деталей в которой измеряется тысячами, но «сердцем» всех автомобилей является двигатель. Предлагаемое учебное пособие поможет вам ознакомиться с основами диагностирования и технического обслуживания двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Благодаря учебному пособию вы будете знать:

для чего нужно проводить техническое обслуживание (ТО) ДВС;

как провести диагностирование состояния ДВС;

какие виды неисправностей бывают у ДВС.

Благодаря учебному пособию вы будете уметь:

проводить ТО ДВС;

правильно диагностировать состояние механизмов ДВС;

своевременно определять неисправности ДВС.

Понятие о техническом 1 обслуживании и диагностировании двигателей внутреннего сгорания Виды технического обслуживания 1.1 и сроки его проведения Для поддержания работоспособности двигателя в безупречном состоянии и предотвращения его поломок необходимо регулярно, при прохождении автомобилем определенного пробега или после наработки определенного в руководстве по эксплуатации количества моточасов, а также при значительном сезонном изменении температуры окружающей среды производить ТО двигателя.

Техническое обслуживание является профилактическим мероприятием, связанным с безопасностью эксплуатации автомобиля, и регламентируется ГОСТ 21624 — 81 «Система технического обслуживания и ремонта автомобильной техники. Требования к эксплуатационной технологичности и ремонтопригодности изделий». Этим стандартом установлены следующие виды и периодичность ТО:

ежедневное обслуживание (ЕО);

через каждые 4 000 км (не менее) пробега — ТО-1;

через каждые 16 000 км (не менее) пробега — ТО-2;

сезонное обслуживание (СО) — при значительном сезонном изменении температур окружающей среды.

При проведении операций ТО более высокой ступени сначала выполняются все операции более низких ступеней.

Ежедневное обслуживание (ЕО) выполняется до и после окончания работы автомобиля, оно включает в себя контроль, связанный с безопасностью движения, а также поддержание чистоты двигателя, заправку его топливом, маслом и охлаждающей жидкостью.

Первое техническое обслуживание (ТО-1) включает в себя контрольнодиагностические работы, связанные с осмотром, проверкой герметичности систем двигателя, их регулировкой и смазыванием. При ТО-1 проверяется также на соответствие нормам токсичность отработавших газов.

Второе техническое обслуживание (ТО-2) включает в себя контрольнодиагностические работы, связанные с проверкой крепежных соединений, проверкой работоспособности систем двигателя, их регулировкой и смазыванием.

Сезонное обслуживание (СО) выполняется 2 раза в год — весной и осенью, оно включает в себя работы, связанные с подготовкой эксплуатации двигателя в летнее или зимнее время года.

Понятие о техническом обслуживании и диагностировании двигателей Перечень всех операций ТО приводится в руководстве по эксплуатации автомобиля или двигателя, прикладываемом заводом-изготовителем.

Ряд отечественных и зарубежных фирм рекомендуют проводить ТО в зависимости от пробега и времени его эксплуатации (что наступит быстрее) со следующей периодичностью:

каждую неделю;

каждые 10 000 км или через 6 мес;

каждые 20 000 км или через 12 мес;

каждые 40 000 км или через 2 года;

каждые 60 000 км или через 3 года;

каждые 2 года.

При проведении каждой операций ТО выполняются все операции предыдущего периода, к которым добавляются ряд новых.

Периодичность ТО корректируется в зависимости от условий эксплуатации автомобилей. Коэффициент корректирования периодичности ТО в соответствии с ГОСТ 21624 — 81 приведен в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Значения коэффициента корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей эксплуатации Категория условий рий за пределами пригородной зоны на равнинной, слабохолмистой и холмистой местности, имеющие цементобетонное и асфальтобетонное покрытия местности, а также в малых городах и в пригородной зоне (во всех типах рельефа, кроме горного), имеющие цементобетонные и асфальтобетонные 2. Автомобильные дороги I—III технических категорий за пределами пригородной зоны (во всех типах категорий за пределами пригородной зоны, имеющие щебеночные и гравийные покрытия во всех 1.1 Виды технического обслуживания и сроки его проведения эксплуатации Категория условий рий за пределами пригородной зоны, автомобильные (горная местность), а также в больших городах, имеющие цементобетонные и асфальтобетонные 2. Автомобильные дороги I—III технических категорий за пределами пригородной зоны (горная местность), автомобильные дороги в малых городах и в пригородной зоне (все типы рельефа, кроме равнинного), а также в больших городах (все типы рельефа, кроме горного), имеющие покрытия из битумоминеральных смесей 3. Автомобильные дороги III, IV технических категорий за пределами пригородной зоны в гористой и горной местности, автомобильные дороги в пригородной зоне и улицы малых городов, улицы больших городов (все типы рельефа, кроме гористого и горного), имеющие щебеночные и гравийные 4. Автомобильные дороги III—V технических категорий за пределами пригородной зоны, автомобильные дороги в пригородной зоне и улицы малых городов, улицы больших городов (равнинная местность), имеющие покрытия из булыжного и колотого камня, а также покрытия из грунтов, обработанных вяжущими материалами 5. Внутризаводские автомобильные дороги с усовершенствованными покрытиями битумоминеральных смесей (горная местность), щебеночные и гравийные покрытия (гористая и горная местность), покрытия из булыжного и колотого камня и из грунтов, обработанных вяжущими материалами (все типы рельефа, кроме Понятие о техническом обслуживании и диагностировании двигателей эксплуатации Категория условий 2. Автомобильные дороги V технической категории за пределами пригородной зоны, автомобильные (равнинная местность), имеющие грунтовое неукрепленное или укрепленное местными материалами 3. Лесовозные и лесохозяйственные грунтовые дороги, находящиеся в исправном состоянии ственные дороги в сельской местности, внутрикарьерные и отвальные дороги, временные подъездные местам добычи песка, глины, камня и т. п. в периоды, когда там возможно движение Диагностирование двигателя позволяет определить состояние двигателя и необходимость ремонта его узлов и агрегатов. Диагностирование обеспечивает надежность эксплуатации двигателя и значительную экономию средств на его содержание за счет сокращения простоя из-за поломок и выполнение действительно необходимых работ по поддержанию его работоспособности.

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 Понятие о диагностировании состояния двигателя и параметрах двигателя. Знание зависимостей между структурными и диагностическими параметрами, понимание характера их изменения в процессе эксплуатации позволяют определять действительное состояние агрегатов без их разборки, прогнозировать остаточный ресурс и обоснованно назначать вид ремонта или объем ТО двигателя.

Диагностические параметры бензинового двигателя и дизеля отличаются по ряду параметров и зависят от конструкции конкретного двигателя.

Поэтому диагностические параметры приводятся фирмами-изготовителями по каждой модели двигателя. Параметры бензинового двигателя ЗИЛ-508. и дизеля ММЗ-245.12С приведены ниже.

Диагностические параметры бензинового двигателя ЗИЛ-508. Эффективная мощность на коленчатом валу, кВт, менее.............. 88, Мощность, затрачиваемая на прокручивание коленчатого вала двигателя с частотой вращения 3 200 мин1, кВт, более.............. Максимальный крутящий момент, Нм, менее

Изменение крутящего момента двигателя при последовательном отключении каждого из цилиндров, %, менее

Удельный расход топлива, г/МДж, более

Давление в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя, МПа, менее

Разность давлений в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя, МПа, более

Допустимая утечка сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр (У2), вследствие износа цилиндра, %, не более................. Допустимая утечка сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр, вследствие износа клапанов и колец (У1), %, не более

Давление масла в главной масляной магистрали при скорости движения автомобиля 40 км/ч, МПа, менее

Давление масла в смазочной системе двигателя, прогретого до рабочей температуры на холостом ходу, МПа, менее.................. 0, Расход масла на угар, % от расхода топлива, более

Концентрация железа (Fе) в масле по ГОСТ 20759 — 75, %, более

Содержание оксида углерода (СО) в отработавших газах при частоте вращения коленчатого вала, мин1, двигателя, %, более:

500 … 600

1 900 … 2 600

Содержание углеводородов (СН) в отработавших газах в объемных долях, млн1, при частоте вращения коленчатого вала, мин1, двигателя, более:

500 … 600

1 900 … 2 600

Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала, мин1, более

Вакуум во впускном трубопроводе, МПа, менее

Интенсивность прорыва газов в картер двигателя, л/мин, более....... Установившаяся температура охлаждающей жидкости,°С, более....... Понятие о техническом обслуживании и диагностировании двигателей Скорость падения давления сжатого воздуха в системе охлаждения (при проверке герметичности), МПа/с, более............... 0, Прогиб ремня вентилятора при усилии 40 Н, мм, более

Диагностические параметры дизеля ММЗ-245.12С Эффективная мощность (брутто) на коленчатом валу, кВт, менее....... Удельный расход топлива, г/(кВт · ч), более

Давление масла в главной масляной магистрали дизеля, прогретого до температуры 75 … 95 °С, МПа, менее:

на режиме частоты вращения 2 400 мин1 (при невозможности дальнейшей регулировки сливного клапана)

на режиме минимальной частоты вращения холостого хода......... 0, Расход масла на угар, % от расхода топлива, более

Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала, мин1, более

Установившаяся температура охлаждающей жидкости,°С, более..... Прогиб ремня вентилятора при усилии 40 Н между шкивами генератора и коленчатого вала, мм, более

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 кривошипношатунного механизма.

Признаками необходимости ремонта двигателя являются увеличенный расход масла на доливание, дымление (прорыв газов в картер), резко увеличенный расход топлива, резкое снижение мощности двигателя и затрудненный пуск зимой.

Диагностические параметры позволяют определить техническое состояние отдельных механизмов, систем и сборочных единиц двигателя, но не дают возможности оценить в целом его состояние. Поэтому на практике нужно 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.

Понятие о диагностировании состояния двигателя и параметрах Расход масла на угар в результате увеличенных зазоров в деталях цилиндропоршневой группы является одним из лучших показателей износа двигателя, но имеет и ряд недостатков. Главный недостаток этого способа заключается в том, что для определения угара масла требуется совершить пробег автомобиля или автобуса не менее 50 км на эталонном участке дороги с определенной скоростью движения и нагрузкой, на что необходимо затратить примерно 3 ч.

При диагностировании также используется такой параметр, как давление газов в картере двигателя, измеряемое пьезографом. Этот способ определения технического состояния цилиндропоршневой 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 препятствует уплотнитель картера и система, соединяющая картер с окружающей средой через фильтр вентиляции, который может осмоляться и засоряться.

В настоящее время пока не удалось выявить количественную зависимость давления газов в картере от технического состояния двигателя, но для ориентировочной оценки технического состояния цилиндропоршневой группы этот метод вполне пригоден. Таким образом, одним из признаков неисправности двигателя являются повышенные выбросы картерных газов из двигателя.

1. Какие существуют виды ТО?

2. Для чего разработаны коэффициенты корректирования периодичности ТО?

3. Для чего необходимо проводить диагностику двигателя?