Практическое занятие № 11
Диагностирование неисправностей систем охлаждения ДВС
Неисправности системы охлаждения
Система охлаждения должна обеспечивать нормальный тепловой режим работы дизеля. Одним из основных условий ее исправной работы является герметичность рубашки охлаждения.
Нарушение герметичности системы охлаждения может быть вызвано рядом причин. При проседании гильз, неплотности стыка головки с блоком цилиндров, при трещинах в головке или блоке, неработоспособном уплотнительном кольце гильзы вода проникает в цилиндры или картер двигателя. Обнаруживают это по изменению цвета отработавших газов и при отборе небольшого объема масла из картера, а также по масляным пятнам на поверхности воды или тосола в радиаторе. При больших утечках воды существенно повышается уровень масла в картере, что может быть определено с помощью мерного щупа.
При нормально заправленной системе охлаждения ухудшение отвода теплоты от нагревающихся стенок блока, гильз и головки цилиндров характеризует неисправности привода водяного насоса и его составных частей (ослабление натяжение ремня привода, срезание штифта крыльчатки насоса), а также образования слоя накипи на стенках, что снижает теплопередачу через эти стенки.
Если циркуляция охлаждающей жидкости нормальная (наблюдают при снятой пробке радиатора), то перегрев дизеля в значительной мере обусловлен работой радиатора. Причины перегрева в этом случае:
несвоевременное подключение радиатора клапаном термостата;
засорение трубок радиатора;
образование накипи в трубках, резко снижающей их теплопроводность (поэтому для заправки системы охлаждения следует использовать мягкую или смягченную воду);
ослабление натяжения или замасливание ремней (ремня) привода вентилятора.
Указанные неисправности радиатора поддаются качественному визуальному контролю. Медленный прогрев дизеля после пуска зависит в основном от неисправности термостата, преждевременно подключившего радиатор.
При эксплуатации трактора в радиаторе иногда наблюдается вспенивание охлаждающей жидкости. Как правило, это связано с наличием масла в охлаждающей жидкости и обязательно приводит к перегреву дизеля. Появление масла в воде указывает на то, что произошло соединение систем охлаждения и систем смазки. Местами соединения чаще всего являются возникшие каналы в прокладке головки блока цилиндров или трещины в головке и блоке цилиндров. Поскольку давление масла в системе смазки в несколько раз больше, чем воды в системе охлаждения, на прогретом двигателе масло просачивается через каналы (поры) или трещину в систему охлаждения.
Основные контролируемые параметры системы охлаждения - ее герметичность и охлаждающая способность радиатора.
Герметичность системы проверяют на прогретом двигателе, используя компрессор или любую сеть сжатого воздуха. Установив поршень первого цилиндра в ВМТ на такте сжатия, в камеру сгорания через отверстие под форсунку (ее снимают) подают воздух под давлением 0,5 МПа. При неисправной головке цилиндров или ее прокладке пузырьки воздуха будут выходить на поверхность воды в верхний бак радиатора. Аналогичную проверку проводят по всем цилиндрам. При отсутствии источника сжатого воздуха состояние головки и прокладки можно проверить, прокручивая коленчатый вал двигателя пусковым устройством при снятых ремнях привода водяного насоса.
Для выявления негерметичностей внешних соединений системы охлаждения заливную горловину радиатора плотно закрывают специальной насадкой и в систему охлаждения подают воздух под давлением 0,15 МПа. Если давление падает за 10 с более чем на 10 кПа, то это указывает на наличие в системе негерметичности и на необходимость обнаружения течи.
О герметичности системы охлаждения судят и по содержанию воды в масле.
Охлаждающую способность радиатора можно установить по перепаду температуры охлаждающей жидкости на входе в радиатор и выходе из него. Для этого на прогретом до температуры воды (85-90 °С) двигателе через заливную горловину опускают один стеклянный термометр в верхний бачок радиатора, а на колбу второго термометра надевают короткую резиновую трубку, второй конец которой соединяют со спускным краником нижнего бачка радиатора, после чего открывают краник. Допускаемая разность температуры воды в верхнем и нижнем бачках радиатора не меньше 10 °С. Если охлаждающая жидкость постоянно перегревается, то проверяют также исправность термостата.
Одна из наиболее распространенных неисправностей системы охлаждения двигателя - неправильная регулировка натяжения ремня вентилятора. Недостаточное натяжение ремня способствует перегреву двигателя, не обеспечивает нормальную работу генератора и приводит к ускоренному изнашиванию ремня. Если натяжение ремня превышает допускаемое, он быстро вытягивается. Кроме того, это вызывает избыточную радиальную нагрузку на подшипники генератора, их перегрев, вытекание смазки и повышенный износ подшипников. Поэтому проверка натяжения приводных ремней в эксплуатации - одна из обязательных ответственных операций.
Известны специальные устройства для проверки натяжения ремня по стреле его прогиба под нагрузкой. Планку таких устройств устанавливают на шкивы проверяемого ремня, на ремень нажимают стержнем, усилие на который передается через динамометр, и по величине перемещения стержня относительно неподвижной планки судят о натяжении ремня. При больших межцентровых расстояниях между шкивами устройства становятся громоздкими.
Разработанное в ГОСНИТИ устройство КИ-8920 собрано из корпуса-ручки, расположенного внутри него указателя нагрузки на шток и двух сегментов, шарнирно связанных между собой и штоком (рис. 4.9).
У
стройство работает так: оператор готовит его к исходному состоянию, устанавливая кнопкой указатель нагрузки на нуль и раздвигая подвижные сегменты так, чтобы их нижние торцы находились на одной линии. Затем устройство устанавливают сегментами на проверяемый ремень и нажимают на ручку устройства, следя за показанием указателя нагрузки. При нагружении ремня сегменты устройства поворачиваются относительно своей оси на угол, пропорциональный стреле прогиба. Как только нагрузка на ремень достигнет заданной, устройство снимают, уточняют величину нагрузки, приложенной к ремню, и считывают значение прогиба ремня по шкале на сегментах.
Рис. 4.9. Приспособление КИ - 8920 для проверки натяжения ремней: 1 - корпус-рукоятка; 2 - пружина динамометра; 3 - шкала динамометра; 4 - шток; 5 - сегменты; 6 - шарнир, соединяющий сегменты со штоком; 7 - указатель межцентрового расстояния ременной передачи; 8 - шкала прогиба ремня
Устройство КИ-8920 универсальное, обеспечивает удовлетворительную точность проверки натяжения ремней. Оно простое в обращении и надежное в эксплуатации. Трудоемкость проверки натяжения ремня устройством КИ-8920 не превышает 0,02 чел.-ч. Относительная погрешность измерения - не более 5 %.
Низкая трудоемкость и достаточная точность характеризуют и другой способ контроля степени натяжения ремня, когда обе ветви стягиваются на равных расстояниях от точек касания ветвей ремня со шкивами с определенной нагрузкой и измеряют расстояние между точками нагрузки.
2