Практическое занятие № 8 Диагностирование неисправностей ГРМ

Практическое занятие № 8

Диагностирование ГРМ

Неисправности газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм (ГРМ) дизеля обеспечивает оптимальные условия наполнения цилиндров воздухом и выхода из цилиндров отработавших газов.

В процессе эксплуатации двигателя герметичность рабочего объ­ема цилиндров нарушается из-за неплотностей клапанов вследствие подгорания и закоксовывания их фасок и рабочих фасок гнезд в го­ловке цилиндров; негерметичности стыка головки и блока и прогора­ния прокладки; нарушения регламентированных зазоров между кла­панами и их приводом; из-за зависания клапанов и поломок пружин.

По мере изнашивания шестерен привода распределительного ва­ла, подшипников и кулачков распределительного вала, а также нарушения зазоров между клапанами и коромыслами изменяются фазы газораспределения.

Указанные неисправности предопределяют появление металли­ческих стуков в зоне клапанного механизма, а также многопричин­ных внешних качественных признаков, таких, как трудный пуск, перебои в работе, снижение мощности.

Основные контролируемые параметры механизма газораспределения - тепловой зазор между клапаном и коромыслом и расход газов через сопряжение «клапан-гнездо». При углубленном диагности­ровании либо наличии признаков других неисправностей контроли­руют фазы газораспределения, износ кулачков распределительного вала, утопание клапана, упругость клапанных пружин. Общее состоя­ние механизма газораспределения определяют по признакам, фикси­руемым при работе двигателя. Повсеместно принят простейший способ измерения теплового зазора щупом либо индикаторным устрой­ством. В любом случае коленчатый вал двигателя предварительно устанавливают в положение, соответствующее верхней мертвой точке поршня проверяемого цилиндра на такте сжатия.

Аналогично с индикаторным устройством по принципу измере­ния (по ходу бойка коромысла) приспособление ПИМ-5266, с по­мощью которого сначала полностью выбирают тепловой зазор, а затем, учитывая шаг регулировочного винта коромысла, поворачи­вают его на угол, указанный на лимбе приспособления и обеспечи­вающий номинальное значение теплового зазора.

Всем описанным методам свойственны такие недостатки, как высокая трудоемкость (примерно 0,7 чел-ч для четырехцилиндрово­го двигателя), необходимость участия, как правило, двух исполни­телей и недостаточная точность.

Подобных недостатков в значительной мере лишен способ про­верки теплового зазора, разработанный в ВНИТИВУТ (ГНУ ГосНИТИ Россельхозакадемии г. Москва). Для реализации этого мето­да сконструировано и поставлено на производство приспособление индикаторного типа КИ-9918 (рис. 4.4). Измерение основано на ре­гистрации разности траекторий движения бойка коромысла и стерж­ня клапана при проворачивании коленчатого вала и односторонней выборке зазора в сопряжении «коромысло-штанга-толкатель».

Приспособление собрано из корпуса, установленной в нем по­движной и подпружиненной рамки, индикатора и тормозка индика­тора с приводом. Ножка индикатора соединена с рамкой механизма ручного перемещения подвижной рамки.

Тепловой зазор проверяют следующим образом. Рамку приспо­собления перемещают в крайнее нижнее положение, устанавливают корпус на шайбу клапана и растормаживают рамку. Рамка под дей­ствием пружины упирается в боек коромысла, фиксируя приспо­собление относительно коромысла и клапана. Далее коленчатый вал двигателя плавно поворачивают (пусковым устройством) до момен­та открытия клапана. Затем устанавливают шкалу индикатора на нулевую отметку и продолжают вращать коленчатый вал до тех пор, пока индикатор не покажет максимальное значение, соответ­ствующее значению зазора в проверяемом сопряжении. Аналогично проверяют зазоры в других клапанах.

Р ис. 4.4. Приспособление КИ-9918 для измерения величины теплового зазора между клапаном и коромыслом: 1 - индикатор; 2 - неподвижная относительно индикатора рамка; 3 - подвижная рамка

Приспособлением КИ-9918 можно проверять тепловой зазор в верхнеклапанном механизме газораспределения всех отечественных автомобильных и тракторных двигателей. Максимальная погрешность изменения зазора - не более ±0,02 мм.

С помощью приспособления КИ-9918 легко регулировать вели­чину теплового зазора, проверять фазы газораспределения, а также определять положение ВМТ поршня проверяемого цилиндра.

Раздельно определяют неплотности клапанов газораспределения по расходу воздуха через сопряжение «клапан-гнездо», используя индикатор расхода газов. Принципиальная схема проверки клапа­нов по этому методу показана на рис. 4.5.

1 234 5 6 7 8 9

Р ис. 4.5. Принципиальная схема определения неплотностей клапанов газораспределения: 1 - выпускная труба; 2 - выпускной клапан; 3 - цилиндр; 4 - впускной клапан; 5 - впускная труба; 6 - жидкостный манометр; 7 - расходомер; 8, 11 - ресиверы; 9 - дроссель; 10 - компрессор; 12 - редукционный клапан

Коленчатый вал устанавливают в положение, когда впускной 4 и выпускной 2 клапаны проверяемого цилиндра закрыты, а в осталь­ных цилиндрах двигателя клапаны не перекрыты. Например, при диагностировании четырехцилиндровых двигателей вначале уста­навливают поршень проверяемого цилиндра в положение ВМТ в конце сжатия, а затем проворачивают коленчатый вал против или по ходу вращения еще на 90°. Это необходимо для того, чтобы впускной и выпускной тракты двигателя не сообщались между со­бой.

От источника сжатого воздуха, например, компрессора 10, через ресивер 11 и отверстие форсунки в камеру сгорания проверяемого цилиндра 3 подают воздух под постоянным избыточным давлением, поддерживаемым и контролируемым редукционным клапаном 12. Сжатый воздух из камеры сгорания прорывается частично - через кольцевое уплотнение в картер, частично через неплотности впуск­ного 4 и выпускного 2 клапанов. Воздух, прорвавшийся через неплотности впускного клапана 4, попадает во впускной трубопровод 5, откуда отсасывается через газовый расходомер 7 и дроссель 9 под действием разрежения во впускной системе компрессора 10. Отсос воздуха регулируют дросселем 9 и контролируют водяным мано­метром 6 так, чтобы во время замера давление во впускном трубо­проводе 5 равнялось атмосферному.

Этим достигается повышение точности измерений за счет устра­нения утечек через неплотности впускного трубопровода или через кольцевое уплотнение тех цилиндров, в которых во время проверки открыты впускные клапаны. Расход воздуха, замеренный описан­ным способом, характеризует неплотность впускного клапана. Неплотность выпускного клапана определяют аналогично, только в этом случае расходомер подсоединяют к выпускному трубопроводу (выхлопной трубе) 1.

Прорыв воздуха через кольцевое уплотнение проверяемого цилин­дра не влияет на его утечку через неплотности клапанов, поскольку в камере сгорания давление поддерживают постоянным с помощью ре­дукционного клапана. При наличии признаков, свидетельствующих о нарушении фаз газораспределения, после регулировки зазора между впускным клапаном и коромыслом первого цилиндра проворачивают коленчатый вал до полной выборки указанного зазора, т. е. определя­ют момент начала открытия впускного клапана.

1