Основные работы, выполняемые при ТО двигателя

При ТО-1 двигателя выполняют следующие работы. Проводят общие контрольно-осмотровые работы. Проверяют крепление двигателя и узлов систем питания и выпуска отработавших газов.

Компрессию в цилиндрах проверяют с помощью компрессо­метра на прогретом двигателе при температуре охлаждающей жидкости 75—80 " С. Наконечники компрессометра устанавлива­ют вместо форсунки или свечи зажигания.

Проверка компрессии в цилиндрах производится после про­верки и регулировки зазоров клапанов на прогретом (температу­ра 80—90 °С) двигателе компрессометром или компрессографом.

Компрессометр (рис. 12.10) состоит из манометра 3 с рукоят­кой 4 и подводящей трубки 2, на которой имеется резиновый или резьбовой наконечник 7, вставляемый в отверстие для вво­рачивания свечи зажигания.

Компрессограф представляет собой компрессометр с само­писцем.

Компрессия в каждом цилиндре дизеля должна быть не ме­нее 2 МПа и 0, 6—1, 2 МПа в бензиновом двигателе. Причем раз­ница компрессии в разных цилиндрах двигателя не должна пре­вышать 0, 1 МПа.

Если компрессия ниже нормы, рекомендуется залить в ци­линдр 0, 020—0, 025 л моторного масла и еще раз измерить ком­прессию. Если величина ее возрастает, то это указывает на неис­правность поршневых колец, а если она существенно не изменя­ется, то причиной может быть неплотное прилегание клапанов или повреждение прокладки головки блока цилиндров. Резкое снижение компрессии (на 30—40 %) указывает на поломку колец или залегание их в поршневых канавках.

Компрессию в бензиновых двигателях проверяют при прогретом дви­гателе и снятых свечах зажигания. Наконечник компрессографа или компрессометра вставляют в свечное отверстие и предохраняют двигатель от запуска. В целях исключения запуска двигателя отсоединяют от прерывателя-распределителя провод подачи низкого напряжения на катушку за­жигания. У двигателей, оборудованных только распределителем зажига­ния, отсоединяют центральный провод от крышки распределителя и со­единяют его с «массой». Для соединения с «массой» используют провод, имеющий зажимы в виде «крокодильчика». Если на двигателе установле­на система впрыска топлива, обесточивают топливный насос снятием со­ответствующего предохранителя и проворачивают коленчатый вал стар­тером с частотой 200...250 об/мин, что обеспечивается полностью заря­женным аккумулятором.

При проверке компрессии в бензиновых двигателях воздушная за­слонка должна быть всегда открыта, а дроссельная может быть, как откры­та, так и закрыта. Вследствие различного объема воздуха, поступающего в цилиндры, измерение компрессии с полностью открытой дроссельной за­слонкой позволяет обнаруживать:

• поломки и прогары поршней;

• зависание (закоксовывание) колец в канавках поршня;

• деформацию или прогар клапанов;

• задиры поверхности цилиндров.

Измеряя компрессию с закрытой заслонкой, можно определить:

• плохое прилегание клапана к седлу;

• зависание клапана (для клапанных механизмов с гидротолкателями);

• дефекты профиля кулачка распределительного вала в конструкциях с гидротолкателями (например, износ, биение тыльной стороны кулачка).

Для определения различных дефектов и неисправностей бензинового двигателя при открытой и закрытой дроссельной заслонке можно исполь­зовать табл. 4.1.

Таблица 4.1

* Для конструкций с гидротолкатслями.

** При условии нормального состояния маслоотражательных колпачков, клапанов и направляющих втулок.

Компрессию в дизельных двигателях проверяют как при прогретом, так и при холодном двигателе (температура 20 °С). Для этого топливные трубки высокого давления отсоединяют от форсунок, предварительно осла­бив их крепление и соблюдая осторожность, так как в трубках может быть остаточное высокое давление. После этого от форсунок отсоединяют трубку для слива топлива и выворачивают их. Затем к проверяемому ци­линдру с помощью переходника подсоединяют компрессометр или компрессограф и отсоединяют разъем от электромагнитного клапана прекра­щения подачи топлива (для исключения подачи топлива в процессе про­верки). Выполнив все это, до отказа нажимают педаль акселератора и с помощью стартера проворачивают коленчатый вал двигателя.

Проверка компрессии должна производиться по возможности быстро, не более 10 с, при этом необходимо, чтобы произошло не менее семи так­тов сжатия.

При измерениях величины компрессии следует учитывать динамику нарастания давления. Если на первом такте компрессия низкая (3... 4 кгс/см²), а при последующих тактах резко возрастает, это свидетельст­вует об износе поршневых колец. Напротив, если на первом такте дости­гается умеренное давление (7...9 кгс/см²), а при последующих тактах оно практически не увеличивается, это косвенно свидетельствует о наличии утечек через клапаны, прокладку головки блока, трещины в блоке и его головке. Пониженное давление в двух соседних цилиндрах, не повышаю­щееся при повторной проверке, указывает на пробой прокладки головки цилиндров. Если компрессия у одного цилиндра ниже, чем у других, на 20 %, а двигатель неравномерно работает на холостом ходу, это может свидетельствовать об износе кулачков распределительного вала. Увели­чение компрессии является причиной образования нагара в головке каме­ры сгорания.

Компрессия в цилиндрах является индивидуальным параметром для каждого двигателя и составляет 9...12 кгс/см² для бензиновых двигате­лей и 26...34 кгс/см² для дизельных. Разница в показаниях между отдель­ными цилиндрами не должна превышать 1...2 кгс/см² для бензиновых двигателей и 2...5 кгс/см² для дизельных. Если данные о величине компрессии для кон­кретного двигателя отсутствуют, а известна степень сжатия, для прибли­зительной оценки величины компрессии можно использовать коэффици­ент 1, 3. Степень сжатия умножают на этот коэффициент и получают при­близительную величину компрессии для данного конкретного двигателя.

Для более полной оценки технического состояния двигателя при сни­жении давления в конце такта сжатия нужно залить в проверяемый ци­линдр 10 г моторного масла и произвести повторное измерение. При этом следует помнить, что для двигателей с небольшим объемом камеры сго­рания и дизельных двигателей количество заливаемого масла должно строго контролироваться, потому что избыток масла может привести к гидравлическому удару. Если давление в конце такта сжатия возросло, это указывает на износ поршневых колец, если же оно осталось прежним, - на неплотное прилегание клапанов к седлам или подгорание клапанов.

Относительную величину компрессии можно измерить мотор-тестером. Компрессия при этом определяется по амплитуде пульсаций то­ка, потребляемого стартером при прокрутке коленчатого вала. Чем лучше состояние цилиндра, тем больше будет сила тока, потребляемого старте­ром. К преимуществам данного метода относятся быстрота, одновремен­ное измерение по всем цилиндрам, отсутствие необходимости выворачи­вать свечи. Недостаток метода - получение только относительной вели­чины компрессии. При этом за 100 % принимается наибольшая компрес­сия в одном из проверяемых цилиндров, соответствующая наибольшей силе тока, и с ней сравнивается компрессия в остальных цилиндрах.

Оценка технического состояния цилиндропоршневой группы с боль­шей точностью может быть определена с помощью пневмотестера типа К-272 (рис. 4.4), который состоит из блока питания 4, указателя б, быстросъемной муфты 8 и гибких воздухопроводов 5, 7.

Блок питания представляет собой редуктор давления с фильтром тон­кой очистки; указатель объединяет манометр и корундовую втулку 9 с ка­либрованным отверстием диаметром 1, 2 мм. Втулка завальцована во входном штуцере указателя.

Быстросъемная муфта 8 служит для подключения пневмотестера к проверяемому цилиндру. Для предотвращения расхода воздуха в отклю­ченном состоянии она снабжена запорным клапаном. Муфта 1 служит для подвода сжатого воздуха к блоку питания. С ее помощью сжатый воздух может подаваться непосредственно в проверяемый цилиндр.

Герметичность надпоршневого пространства цилиндра двигателя проверяют путем измерения в цилиндре давления воздуха, подаваемого через

калиброванное отверстие корундовой втулки 9. При утечке воздуха из надпоршневого пространства происходит снижение давления, которое пропорционально расходу воздуха через неплотности в цилиндре.

Так как давление воздуха до корундовой втулки поддерживается редуктором на постоянном уровне (0, 16 МПа), снижение давления, наблюдаемое по манометру, будет характеризовать износ цилиндропоршневой группы, состояние клапанов и прокладки головки блока.

Для подсоединения шлангов к двигателю служит универсальный со­ставной штуцер (рис. 4.5), состоящий из ниппеля 4, штуцера.? и наконеч­ника 1. Наконечник используется для дизельного двигателя, крепление штуцера в этом случае производится с помощью упора 2. Соединение штуцера с ниппелем уплотняется прокладкой 5, а с двигателем - проклад­ками 6...8. Сигнализатор 9 представляет собой свисток и предназначен для контроля начала такта сжатия в цилиндре.

Рис. 4.5. Составной штуцер:

1 - наконечник; 2 - упор; 3 - штуцер; 4 - ниппель; 5. ..8 прокладки;

9 - сигнализатор; 10 - контрольный дроссель

Контрольный дроссель 10 служит для проверки исправности пневмотестера и представляет собой корундовую втулку с отверстием диаметром 1, 2 мм, завальцованную в штуцер.

При подготовке к работе блок питания монтируется на рабочем месте в вертикальном положении.

Магистраль соединяется с входом блока питания пневмотестера шлан­гом, внутренний диаметр которого равен 8 мм. Длина шланга должна быть достаточной для подачи воздуха непосредственно в проверяемый цилиндр двигателя. На конец шланга следует установить быстросъемную муфту, находящуюся на входном штуцере блока питания. Для снятия штуцера необходимо сдвинуть наружный корпус муфты по отношению к остальным ее частям и удалить муфту со штуцера.

Во избежание перегрузки манометра пневмотестера перед подачей давления необходимо отвернуть колпачок 3 редук­тора (см. рис. 4.4), предварительно ослабив контргайку 2. Редуктором блока питания пневмотестера устанавливается рабочее давление 1, 6 кгс/см и проверяется герме­тичность соединений. Затем в муфту 8 пневмотестера вставляется контрольный дроссель и снимаются показания мано­метра. Если они превышают (1, 1± 0, 1) кгс/см², устанавливается меньшее давление с помощью редуктора блока питания пневмотестера. Измерение будет выполнено правильно, если поршневые кольца в момент снятия показаний будут прижаты к нижней плоскости поршневых канавок. Поэтому определять герметичность в положении поршня в верхней мертвой точке (ВМТ) или после нее нельзя. При изме­рении давления шкала манометра должна находиться в вертикальном по­ложении.

Проверку герметичности надпоршневого пространства цилиндров следует производить на прогретом двигателе.

При определении герметичности проверяют соответствие установленного момента зажигания (или впрыска топлива) меткам согласно инст­рукции по эксплуатации автомобиля, для того чтобы поршень был уста­новлен на небольшом расстоянии от ВМТ и поршневые кольца были прижаты к нижней плоскости поршневых канавок. У бензинового двига­теля выворачивают все свечи, у дизельного снимают форсунки.

Собирают составной штуцер, устанавливают его на место свечи или форсунки проверяемого цилиндра и укрепляют на нем сигнализатор. По­ворачивают коленчатый вал до начала такта сжатия (до начала звукового сигнала сигнализатора). Снимают сигнализатор. Устанавливают поршень в положение момента зажигания или впрыска топлива, включают прямую или повышенную передачу, подключают муфту пневмотестера к штуцеру, установленному на цилиндре. При этом в цилиндр начнет поступать воз­дух. Производят отсчет давления по манометру пневмотестера.

Герметичность надпоршневого пространства бензиновых и дизельных двигателей считается удовлетворительной, если давление будет не менее 1, 1 кгс/см².

Утечку воздуха определяют прослушиванием. Для более точного установления мест утечки в цилиндр двигателя подают воздух непосредствен­но от сети сжатого воздуха. Для этого муфту отсоединяют от блока пита­ния пневмотестера и присоединяют к штуцеру цилиндра.

Места утечки определяются по месту выхода: в глушитель (негерметичность выпускного клапана), карбюратор (негерметичность впускного клапана), маслоналивную горловину (неплотности поршневых колец), на­ливную горловину радиатора (прогорание прокладки блока) и т. д.

Перед подачей в цилиндр двигателя воздуха от сети необходимо принять меры для удержания поршня в верхней части цилиндра. Для этого под колеса автомобиля ставят противооткатные колодки, включают пря­мую или повышенную передачу и затягивают стояночный тормоз.

Косвенным методом, определяющим техническое состояние двигате­ля, является расход масла. Повышенный расход масла при нормальном состоянии маслосъемных колпачков свидетельствует об износе цилиндропоршневой группы.

Прибор К-69М (рис. 12.11) позволяет обнаружить чрезмер­ный износ, потерю упругости, закоксовывание или поломку ко­лец, изнашивание поршневых канавок, а также потерю герметичности клапанов и прокладки головки блока цилиндров. Сначала проверяют износ поршневых колец. Для этого устанавливают поршень проверяемого цилиндра в положение, соответствующее началу такта сжатия (все клапаны закрыты).

Затем через наконечник 6 в отверстие для форсунки или све­чи зажигания подают сжатый воздух под давлением 0, 4 МПа. При изнашивании поршневых колец имеет место большая утеч­ка воздуха, поэтому давление в цилиндре, регистрируемое мано­метром 8, будет меньше 0, 4 МПа. Шкала манометра указывает утечку в процентах. Затем проверку выполняют при положении поршня вблизи верхней мертвой точки (ВМТ) такта сжатия. Утечка воздуха соответствующая 15 % и более указывает на сильное изнашивание цилиндров.

Устранение «залегания» поршневых колец. Двигатель необхо­димо прогреть, затем залить в каждое отверстие для свечей зажи­гания (форсунок) смесь (20—25 г), состоящую из равных частей керосина и денатурированного спирта. Через 8—10 ч в каждый цилиндр заливают моторное масло (5—10 г), пускают двигатель и дают ему проработать 20—25 мин. Нагар выгорает и выбрасы­вается с газами. Если данный способ не дает результата, то необ­ходимо разобрать двигатель и удалить нагар.

Утечку воздуха через клапаны при неплотной их посадке в седлах определяют на слух, а герметичность прокладки головки

блока цилиндров — по появлению пузырьков воздуха в горлови­не радиатора или в стыке головки с блоком цилиндров, смочен­ного мыльным раствором.

Причина недостаточной компрессии в цилиндрах двигателя можно определить путем подачи в него сжатого воздуха.

Поршень цилиндра устанавливают в ВМТ такта сжатия (ко­гда оба клапана закрыты), затормаживают коленчатый вал двига­теля и автомобиль включением стояночной тормозной системы. Затем вворачивают вместо свечи зажигания штуцер, к которому подсоединяют шланг от компрессора, и подают в цилиндр сжа­тый воздух под давлением 200—300 Па, либо подают воздух от компрессора через компрессометр, если последний имеет соответствующий штуцер для подвода сжатого воздуха, либо исполь­зуют для этого специальный пневмотестер К-272 или прибор К-69М (см. рис. 12.11).

Утечка воздуха через карбюратор свидетельствует о не плот­ности впускного клапана. Если воздух выходит через глушитель, то впускной клапан не герметичен, а если через радиатор (в нем появляются пузырьки) или соседний цилиндр (характерное ши­пение), то повреждены прокладки головки блока цилиндров, или имеет место деформация постели, или блока цилиндров.

Небольшую деформацию головки блока цилиндров можно снять на притирочной плите с помощью абразивной пасты (28—40 мкм). В этом случае возможны два варианта. Первый ва­риант - большая стационарная плита больше длины головки блока цилиндров, притирка производится перемещением голов­ки. Второй вариант — плита меньше на '/₃—'/₂ длины головки блока цилиндров, притирка выполняется перемещением плиты вдоль головки.

Помимо вышеописанных основных методов диагностики КШМ и ГРМ, в ходе работ по ТО двигателей (например, при ТО-2) проводят поэлементную диагностику отдельных узлов и деталей. Так динамометрическая рукоятка мод. 131М (рис. 6.17а) используется, в частности, для проверки затяжки резьбовых соединений крепления головки блока. Она состоит из пружинящего стержня с рукояткой и шкалой и неподвижной стрелки, закрепленной в головке с квадратом для сменных торцовых головок, цена деле­ния - 10 Н-м (1, 0 кгс/см). В ходе проверочных или крепежных работ стержень изгибается вместе со шкалой, и стрелка показывает значение отклонения, по которой судят о значении момента затяжки.

На рис. 6.17б дана схема затяжки болтов головки блока ЗИЛ-4331, на примере которой можно сформули­ровать единое правило для всех моделей двигателей: вначале следует затягивать центральные болты (или гай­ки шпилек), а затем остальные - равномерно, по обе сто­роны, «крест-накрест», постепенно двигаясь к пери­ферийной части торцов головки, как бы «разглаживая» ее. Отклонение затяжки от схем, рекомендуемых ТУ за­водов-изготовителей, может привести к короблению го­ловок со всеми вытекающими негативными последстви­ями. Моменты затяжки составляют в среднем для легко­вых автомобилей - 65-80 Н-м (6, 5-8 кгс/см²), для грузо­вых среднего литража - 70-90 Н-м (7-9 кгс/см²), для двигателей ЗИЛ-4331 и КамАЗ-740 - 190-210 Н-м (19-21 кгс/см²), для ЯМЗ-236 235-255 Н-м (23, 5-25, 5 кгс/см²). Подтягивание болтов (гаек шпилек) на чугунных головках следует производить на прогретом двигателе, на алюминиевых головках - на холодном.

Большое значение для нормальной работы ГРМ имеет упругость пружин клапанов. Для ее контроля ис­пользуют прибор (рис. 6.18а), состоящий из корпуса 2, нажимной рукоятки 1 с пятой 3, пояском-указателем 4, эталонной пружины 5 и установочных штырей 6. На рис. 6.186 показана проверка упругости пружин модер­низированным прототипом вышеописанного прибора штыри устанавливают на тарелку пружины клапана и нажимают на рукоятку прибора (мод. КИ-723) до начала открытия клапана и по шкале, нанесенной на корпусе, определяют снижение упругости пружины. Если упругость снизилась более чем на 25% относительно номинала, ее выбраковывают.

Своевременная проверка и регулировка зазоров в клапанном механизме позволяет восстанавливать фазы газораспределения, предотвращает снижение компрес­сии в цилиндрах. Замер зазоров между носками коромысел 3 и торцами стержней клапанов 2 производится с помощью щупа 1 соответствующей толщины при полностью закрытых клапанах на холодном двигателе (в этом случае берут большое значение нормативного зазора, указанное в ТУ для данной модели двигателя).

Одним из методов поэлементной диагностики является измерение зазоров в кривошипно-шатунном механизме с помощью прибора мод. КИ-11140-ГОСНИТИ (рис. 6.23а). Он состоит из корпуса 2 с закрепленным на нем индикатором 1 часового типа (с ценой деления 1 мк), пневматического приемника 3, фланца 4 для крепления устройства в головке цилиндров вместо форсунки или свечи зажигания, уплотнителя 5, направляющей 6 и штока 7, жестко соединенного с ножкой индикатора. На рис. 6.236 показана установка прибора на двигателе с подсоединенным шлангом от компрессорно-вакуумной установки мод. КИ-13907.

Зазоры в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике определяют при неработающем двигателе, предвари­тельно сняв с него свечу, зажигания или форсунку (если диагностируется дизель), и на их место устанавливают уплотнитель 5 с прибором. К боковой трубке с помощью быстросъемной муфты 9 подсоединяют шланг компрессорно-вакуумной установки. Затем устанавливают поршень на 0, 5-1, 0 мм ниже ВМТ на такте сжатия, стопорят коленчатый вал двигателя от проворачивания и попеременно создают в цилиндре через трубку 6 давление в 200 кПа и разрежение в 60 кПа, отчего поршень поднимается или опускается, устраняя зазоры в вышеперечис­ленных сопряжениях. Суммарный зазор при этом фиксируется индикатором. Например, суммарный зазор для двигателя ЗИЛ-130 не должен превышать 0, 25-0, 3 мм. Этот метод используется в основном в лабораториях (в учебном процессе) при испытаниях двигателей на долговечность.

Диагностирование технического состояния КШМ и ГРМ можно производить не только с помощью компрессометров - в последнее время стали использовать для этой цели вакуум-анализатор мод. КИ-5315-ГОСНИТИ (рис. 6.24). Наконечник 1 прибора вставляется на место свечи. При опускании поршня в цилиндре создается раз­режение, фиксируемое вакуумметром 9. После чего показания сравнивают с нормативными.