close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

209.ТЭ силовых агрегатов и трансмиссий (ЛР, 23.03.03)

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Воронежский государственный лесотехнический университет имени
Г.Ф.Морозова»
Кафедра производства, ремонта и эксплуатации машин
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИЛОВЫХ
АГРЕГАТОВ И ТРАНСМИССИЙ
Методические указания к лабораторным работам для студентов
по направлению
23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Воронеж 2016
2
УДК 656.13+629.33.004.67
075
Печатается по решению учебно-методического совета
ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол №2 от 4 декабря 2015 г.)
Рецензенты: кафедра эксплуатации машинно-тракторного парка
ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ;
д-р. техн. наук, профессор Е. В. Пухов
075 Техническая эксплуатация силовых агрегатов и трансмиссий [Текст] : методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению
23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов / Е.
В. Снятков, А. М. Кадырметов, Д. И. Головешкин; М-во образования и науки
РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ имени Г.Ф.Морозова». – Воронеж, 2016, – 138 с.
ISBN 978-5-7994-0727-8 (в обл.)
В издании приведены описания лабораторных работ по дисциплине «Техническая
эксплуатация силовых агрегатов и трансмиссий». Лабораторный практикум является дополнением к теоретическому материалу, изучаемому студентами, а так же будет полезен при
прохождении студентами производственной практики.
Лабораторный практикум предназначен для студентов по направлению подготовки
дипломированного бакалавра 23.03.03 – Эксплуатация транспортно-технологических машин
и комплексов, может быть использован при обучении слушателей по соответствующим программам дополнительного профессионального образования.
УДК 656.13+629.33.004.67
3
СОДЕРЖАНИЕ
1. Диагностирование, регулировка и обслуживание форсунок дизельных
двигателей
4
2. Диагностирование, регулировка и обслуживание форсунок бензиновых
двигателей
17
3. Диагностика системы управления работой инжекторного двигателя
ВАЗ-2104
27
4. Оценка технического состояния двигателей внутреннего сгорания
42
5 Диагностирование и техническое обслуживание узлов трансмиссии автомобиля
58
6. Определение гидравлической плотности клапанных пар топливных насосов высокого давления
72
7. Определение гидравлической плотности плунжерных пар топливных
насосов высокого давления
8. Определение геометрических параметров топливоподачи ТА дизеля
9. Диагностика систем двигателя автомобиля с использованием мотортестера
10. Проверка работоспособности ТНВД
11. Двухмассовый маховик
12. Саморегулирующееся сцепление SAC
78
84
90
119
128
132
4
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Диагностирование, регулировка и обслуживание форсунок
дизельных двигателей
Цель работы: Ознакомиться с назначением, устройством и принципом работы приборов, освоить методику и приобрести навыки диагностирования, регулировки и технического обслуживания форсунок.
Оборудование:
– прибор КИ-3333-ГОСНИТИ для испытания форсунок;
– прибор КИ-652-ГОСНИТИ для определения давления впрыска и качества распыления топлива;
– прибор КИ-9917;
– секундомер СОП-1А-2-010 ГОСТ 5072-79;
– набор гаечных ключей по ГОСТ 2839-80;
– отвертка по ГОСТ 24437-80;
– набор форсунок.
Теоретическая часть
При эксплуатации автотракторной техники первоначальные параметры работы и техническое состояние деталей и узлов системы питания дизельных двигателей нарушаются. Это происходит в основном вследствие механического износа
рабочих поверхностей пар трения, нарушения герметичности в соединениях, ослабления крепления пружин и других причин. Поэтому в процессе эксплуатации
через установленное время наработки проверяют техническое состояние и качество работы элементов системы питания двигателей. От качества проведения контрольно-диагностических, регулировочных и других работ, входящих в комплекс
по обслуживанию топливной аппаратуры, существенно повышается срок службы
и надежность автотракторной техники.
Одним из главных элементов системы питания дизельных двигателей является топливная форсунка. От ее работоспособного состояния зависит условие подачи топлива в камеру сгорания и обеспечение его нормального распыления. По-
5
этому особо важно при диагностировании топливной аппаратуры выявлять неисправности форсунок как без снятия с двигателя, так и при их снятии и разборке.
Форсунки, устанавливаемые на автотракторные дизельные двигатели, бывают двух типов: со штифтовыми распылителями и бесштифтовыми многодырочными распылителями. В корпусе штифтового распылителя имеется центральное отверстие диаметром 2 мм, поэтому при подъеме иглы топливо впрыскивается через кольцевую щель шириной 0,003...0,0035 мм, образуемую кольцом отверстия и штифтом. При подъеме иглы бесштифтового распылителя топливо впрыскивается в камеру сгорания через сопловые отверстия, количество
которых может быть 3, 4, 5 и более.
Форсунки со штифтовыми распылителями устанавливаются на двигатели с
раздельной камерой сгорания, с многодырчатыми – на двигатели с нераздельной камерой сгорания.
Маркировка форсунки ФШ6-2х25° означает: Ф – форсунка, Ш – штифтовая,
6 – диаметр направляющей цилиндрической поверхности иглы,
2 – диаметр штифта, 25° – угол при вершине конуса штифта распылителя.
В маркировке форсунки ФШ6-2005 число 005 означает значение угла обратного конуса 5° при вершине штифта.
В маркировке бесштифтовых форсунок ФД-22 буква Д означает – дизельная,
число 22 – порядковый номер модификации.
В форсунке 6А1 штуцер подвода топлива выполнен под углом 90°, а в форсунке 6Т2 – под углом 55°.
Форсунка модели 236 имеет удлиненный топливоподающий штуцер. Форсунка модели 240 отличается от базовой модели 236 расположением топливоподающего штуцера и наличием установочного штифта для ориентировки на
двигателе.
Форсунка дизеля КамАЗ-740 крепится в гнезде головки цилиндра скобой,
уплотнение осуществляется в верхнем поясе резиновым кольцом, а в нижнем стальным конусом и медной шайбой. Давление впрыска топлива форсунками
двигателей КамАЗ-740 и 741 в отличие от форсунок других марок регулируется
изменением числа регулировочных шайб, устанавливаемых между опорной
шайбой и корпусом форсунки.
При сборке форсунок распылители подбирают в соответствии с маркой
двигателя. Многодырчатые распылители устанавливают в строго определением
6
положении, которое фиксируют штифтами. Гайки штифтовых распылителей
затягиваются с усилием 100..120 Н∙м, бесштифтовых – 70.. .80 Н∙м.
Технические характеристики и регулировочные параметры форсунок дизельных двигателей автотракторной техники представлены в таблице 1.
Описание устройства и работы приборов
Прибор КИ-3333 для проверки и регулировки форсунок
Прибор КИ-3333 (рис. 1) предназначен для испытания и регулировки форсунок на давление начала впрыска, а также для испытания форсунок на качество распыливания топлива и герметичность.
Данный прибор состоит из корпуса, в котором смонтированы насос высокого
давления, гидроаккумулятор, фильтр тонкой очистки топлива, камера впрыска,
вентилятор с приводом от турбины или электродвигателя, держатель форсунок,
панель прибора. Прибор подключается к воздухопроводу или в электрическую
сеть 220 В. Схема работы прибора показана на рис. 2.
Топливо из бака 1 через фильтр 2 поступает в плунжерный насос 3. Через клапанную коробку 4 и гидроаккумулятор 8 насос нагнетает топливо в форсунку 9. Давление в системе контролируют по манометру 7. Величину потока регулируют
краном 5, манометр подключают краном 6. Распыленное топливо из камеры
впрыска отсасывается вентилятором 10, конденсируется и возвращается в бак.
Таблица 1
Технические характеристики и регулировочные параметры форсунок
Марка форсунки
ФШ6ФШ6-2005
2х25°
ФД-22
6А120С1
Завод изготовитель
НЗТА
ВЗТА
НЗТА
АМЗ
Марка изделия
СМД-14
Д-50 СМД-15К
Д-60К СМД15КФ
СМД17К
Параметры
ХТЗ
Д-65А
Д-65М
65Т
20433.1120
1112010-10
А
ЯЗТА
ЯЗТА
А-01 КамАЗЯМЗ-240
А-01М
740
ЯМЗА-03
Ка240Б
А-41
мАЗ-
7
СМД-18К
Число отверстий
сопла распылителя, шт
Диаметр отверстий сопел, мм
Ход иглы, мм
Давление начала
впрыска, МПа
Пропускная
способность, см3
Число впрысков
Частота вращения, мин"'
Давление впрыска при проверке на герметичность, МПа
Пределы снижения давления
при проверке на
герметичность,
МПа
Время снижения
давления, с
1
1
741
4
4
4
4
0,29+0,02
0,32+0.02
0,30
0,34
2,2
2,2
13+0,25
17±0,5
15+0,5
126. ..133
96... 104
1275
1000
97,5.
..100
1000
850
850
800
800
23
23
26
30
20. ..18
20. ..18
23. ..21
28. ..23 28. ..23
28. ..23
5. ..20
5. ..50
7. ..20
10. ..38 17. ..45
10. ..38
0,32±0,1 0,35±0,05
13±0,5
119.
..126
1700
18+0,5 17,5+0,5
108. ..116
800
800
30
30
Периодически, не реже одного раза в неделю, приборы проверяются на герметичность. Для этого глушат штуцер трубки высокого давления, прокачивают систему
до удаления воздуха, создают давление 38 МПа и после снижения давления до 35
МПа включают секундомер. Время снижения давления с 35 до 34,5 МПа - не менее 3
минут.
8
Прибор КИ-652 для определения давления впрыска и качества распыливания топлива
1 – корпус прибора; 2 – винт для выпуска воздуха; 3 – винт для крепления эксцентрика привода плунжера насоса; 4 – зажим; 5 – крышка горловины топливного бака; 6 – спускная пробка; 7 – указатель уровня топлива; 8 – рукоятка насоса; 9 – крышка насоса; 10 – установочная плита; 11 – топливопровод высокого давления; 12 – кронштейн; 13 – зажим; 14 – испытуемая форсунка;
15 – подсветка; 16 – кран для включения и отключения манометра; 17– камера
впрыска; 18 – секундомер; 19 – выключатель электрического тока; 20 – манометр; 21 – корпус манометра; 22 – крышка воздушной турбинки; 23 – вилка
подключения прибора в электрическую сеть; 24 – шланг подвода воздуха;
25 – штепсельный разъем; 26 – кран подачи воздуха; 27 – съемные вставки;
28 – кран отключения насоса и подачи топлива к испытуемой форсунке;
29 – вариант исполнения прибора с электродвигателем
Рис. 1. Конструктивная схема прибора КИ-3333 для регулировки и испытания
форсунок
Для определения давления впрыска и качества распыливания топлива форсунками применяется установка КИ-652 (рис. 3), состоящая из сборника топлива 8, над
которым с помощью накидной гайки 5 крепится проверяемая форсунка 9, топливно-
9
го бачка 2, манометра 1, запорного крана 3 и рычага 7, создающего необходимое
давление.
1 – бак; 2 – фильтр; 3 – плунжерный насос; 4 – клапанная коробка; 5, 6 – краны;
7 – манометр; 8 – гидроаккумулятор; 9 – форсунка; 10 – вентилятор; 11 –воздушная
турбинка; 12 – кран подвода воздуха.
Рис. 2. Схема подачи топлива в приборе КИ-3333
Закрепив форсунку на приборе, нагнетают в нее топливо с помощью рычага 7. Включение манометра осуществляется краном 3.
Как только начнется впрыск топлива, продолжая медленно нагнетать его в форсунку, определяют по манометру давление начала подъема иглы распределителя.
Качество распыливания топлива определяется визуально. При этой проверке необходимо отключить манометр 1, перекрыв кран 3, и, нагнетая топливо
рычагом 7 со скоростью 75...80 качков в минуту, наблюдать за впрыскиваемой
струей. Распыливание должно быть туманообразным, без заметных капелек.
Если работа форсунки неудовлетворительна, то это означает, что необходимо
заменить распылитель и провести повторную регулировку форсунки.
10
1 – манометр; 2 – топливный бачок; 3 – запорный кран; 4 – клапан; 5 – накидная
гайка; 6 – полость для нагнетания давления; 7 – рычаг для создания необходимого давления. 8 – сборник топлива; 9 – форсунка.
Рис. 3. Прибор КИ-652-ГОСНИТИ для определения давления впрыска и
качества распыления топлива
Прибор КИ-9917 для диагностирования форсунок без снятия с дизельного
двигателя
Без снятия с дизеля форсунки диагностируют с помощью приспособления
КИ-9917 и автостетоскопа ТУ ПБеО-003 при заявочном обслуживании, связанном с поиском неисправностей топливной аппаратуры.
Приспособление КИ-9917 представляет собой ручной насос высокого давления. Состоит: из манометра 4, подключенного к нагнетательной полости корпуса 2, плунжерной пары и нагнетательного клапана, находящегося внутри
корпуса, привода плунжера, представляющего собой рычаг 1, один конец которого шарнирно закреплен на корпусе 2, и толкателя. К корпусу присоединен резервуар 5 для топлива, а к резервуару - ручка 7. Внутри резервуара и ручки
11
имеется поршневой механизм, состоящий из поршня и пружины. Под действием этого механизма в резервуаре поддерживается избыточное давление, благодаря чему предотвращается попадание воздуха в систему топливоподачи приспособления.
1 – рычаг; 3 – топливопровод высокого давления: 4 – манометра, 2 – нагнетательная полость корпуса, 5 – резервуар для топлива, 6 – поршень; 7– ручка;
8 – поршень.
Рис. 4. Прибор КИ-9917
Чтобы проверить форсунки приспособление подключают к сответствующей секции топливо насоса или же непосредственно форсунке с помощью накидной гаки топливопровода высокого давления.
Приспособление работает следующим образом. Когда рычаг находится в
свободном состоянии под воздействием пружины и толкателя плунжер располагается в крайнем верхнем положении, а надплунжерное пространство сооб-
12
щается с резервуаром. При нажатии рычага 1 плунжер нагнетает топливо через
открывшийся нагнетательный клапан в топливопровод высокого давления 3.
При освобождении рычага плунжер под действием пружины возвращается в
исходное положение, а нагнетательный клапан закрывается. В этот момент
надплунжерное пространство заполняется свежей порцией топлива. Как только
давление в топливопроводе немного превысит давление, соответствующее усилию затяжки пружины форсунки, начнется впрыск топлива Давление начала
подъема иглы распылителя определяют по максимальному отклонению стрелки
манометра, делая 35.. .40 качков рычага в минуту. Затем проверяют качество
распыливания топлива. Для этого, нагнетая топливо с помощью рычага 5 со
скоростью 70...80 качков в минуту и приставив наконечник автостетоскопа к
корпусу форсунки, прослушивают звук впрыска. Впрыск должен сопровождаться четким, хорошо прослушиваемым прерывистым звуком.
Кроме описанных выше приборов на автопредприятиях используются другие устройства для диагностирования работоспособного состояния систем топливоподачи. Так, например, проверка герметичности впускного воздушного тракта производится с помощью устройства КИ-4870-ГОСНИТИ. Она осуществляется
при запущенном двигателе с установившейся номинальной частого вращения коленчатого вала 2100 мин-1.
В настоящее время промышленность выпускает универсальное приспособление КИ-16301-ГОСНИТИ, разработанное взамен приспособлений КИ-9917ГОСНИТИ, КИ-5472 и КИ-4802 и позволяющее кроме состояния форсунок определять давление в главной масляной магистрали дизеля, загрязненность основного фильтра гидравлической системы навесного оборудования и износ
прецизионных пар топливных насосов. В отличие от приспособления КМ-9917
оно снабжено тройником с дополнительным манометром и переключателем
подачи топлива.
Экспериментальная часть
Задание:
– ознакомиться с принципом проверки форсунок без снятия с дизеля;
– изучить устройство и принцип работы приборов КИ-3333, КИ-652, КИ-9917;
– провести проверку и регулировку форсунок;
13
– составить отчет о выполненной работе;
– подготовить ответы на контрольные вопросы.
Правила техники безопасности:
– работа с приборами допускается только с разрешения преподавателя или
учебного мастера.
– при работе с приборами обязательно пользоваться спецодеждой.
– проверить исправность прибора, герметичность соединений, крышек,
пробок, трубопроводов. Прибор КИ-3333 должен быть заземлен.
– исключить попадание топлива в глаза, а в случае попадания немедленно
промыть большим количеством воды.
– при обнаружении неисправностей приборов немедленно сообщить преподавателю или учебному мастеру. Не устранять неисправности самостоятельно.
– все лица, работающие с приборами, должны пройти обязательный инструктаж по общим правилам техники безопасности и производственной санитарии.
Порядок и последовательность выполнения задания:
Неисправную форсунку можно выявить на работающем двигателе, поочередно ослабляя затяжку накидной гайки проверяемой форсунки. Если отключена исправная форсунка, в работе двигателя появляются перебои и изменяется
частота вращения коленчатого вала. Отключение неисправной форсунки не изменит работу двигателя.
При снятии проверяемой форсунки с двигателя ее необходимо разобрать и
очистить от нагара, а затем снова собрать.
Нагар с распылителей следует удалять медным или алюминиевым скреоком с волосяной щеткой, размягчив нагар в ванночке с бензином.
После очистки и сборки форсунки она испытывается на специальных приборах для диагностирования и регулировки.
Номинальное давление начала подъема иглы распылителя для дизельных
двигателей с разделенными камерами сгорания - 12,5... 13,0 МПа; для двигателей ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, А-01М, А-41 - 15,0... 15,5 МПа; для дизеля ЯМО-240Ь
– 16,5...17,0 МПа; для двигателя ЯМЗ-740 - 18,0...18,5 МПа; и для дизелей Д130, Д-160, Д-108 -20,5...21,0 МПа.
14
Если давление не соответствует приведенным значениям, форсунку необходимо отрегулировать. Отклонения давления от приведенных значений допускается на ±0,5 МПа.
Проведем проверку и регулировку форсунок на наиболее удобном и распространенном приборе КИ-3333. Для этого необходимо:
– ознакомиться с назначением, устройством и принципом работы прибора
КИ-3333-ГОСНИТИ;
– подготовить прибор и форсунку к работе. Для этого проверить наличие
дизельного топлива и его уровень, включить маховичком 16 (рис. 1) манометр
20 в работу. Тщательно прокачать прибор, удалить из него воздух, отрегулировать величину потока топлива краном 28. Вставить в трубопровод высокого
давления заглушку и проверить прибор на герметичность, создав рычагом 8
давление 38, 5 МПа (385 кгс/см2), определить величину падения давления за 3
минуты. Если давление за это время упадет более чем на 0,5 МПа, то прибор не
является герметичным и дальнейшие исследования будут давать погрешность
измерения;
– разобрать, очистить от нагара, промыть и собрать все детали форсунки.
Внешним осмотром проверить состояние торцевой поверхности, корпуса форсунки, соприкасающегося с торцом распылителя. При изношенной торцевой
поверхности корпус подлежит замене или ремонту. Проверить плавность перемещения иглы в распылителе;
– проверить плотность сопряжения штифтовой форсунки. Для этого установить и закрепить фиксатором форсунку на прибор и прокачать ее до появления устойчивого впрыска топлива из распылителя. Отвернуть и снять колпак
форсунки, отпустить контргайку регулировочного винта и медленным закручиванием отверткой регулировочного винта форсунки довести давление впрыска
рычагом 8 до 25 МПа, после чего закрутить контргайку. Создать в нагнетательной магистрали давление 23 МПа, не производя впрыска. Определить время падения по манометру с 20 МПа до 18 МПа, которое должно быть не менее 20 с
для новых и не менее 5 с – для работающих форсунок. Результаты проверки заносятся в таблицу 2;
– отрегулировать давление начала подъема иглы форсунки. Для этого, отпустив контргайку регулировочного винта, медленно его выворачивают отверткой и при помощи рычага прибора 8 регулируют давление начала подъема иглы
15
(впрыска) по манометру. Для форсунки ФШ-1,5x25 это давление должно быть
равным 12.5 МПа (для бесштифтовых форсунок с четырехдырочным распылителем – 17 ± 0,5 МПа). После этого завернуть контргайку регулировочного винта и снова проверить давление начала подъема иглы (впрыска);
– проверить герметичность запорного конуса распылителя. Для этого отпустить контргайку регулировочного винта и медленным завертыванием последнего довести давление начала подъема иглы (впрыска) до 30 МПа. Затем
рычагом прибора 8 создать и поддерживать давление под запорным конусом
иглы, равным 25 МПа. Насухо протереть паклей носик распылителя форсунки и
засечь время по секундомеру (можно по наручным часам с секундной стрелкой). В течение 20 с на носике распылителя не должно быть подтеканий, допускается лишь легкое запотевание;
Если корпус распылителя не герметичен, то нужно промыть распылитель в
чистом топливе и заново проверить. Если промывка не принесла желаемого результата, то корпус распылителя с иглой необходимо притереть, а затем промыть в чистом дизельном топливе и повторно проверить герметичность. Результаты проверки занести в таблицу 2.
– проверить качество распыления топлива форсункой. Для этого регулировочным винтом форсунки установить требуемое (нормативное) давление начала подъема иглы. Затем при помощи рычага прибора 8 сделать несколько резких впрысков, а затем, перемещая рычаг с частотой 70...80 ходов в минуту, проследить за характером впрыска. Качество распыла считается удовлетворительным, если топливо впрыскивается в атмосферу в туманообразном состоянии и
равномерно распыляется по поперечному сечению конуса струи и по каждому
отверстию распылителя без заметных на глаз отдельных вылетающих капель и
струек нераспыленного топлива. При этом начало и конец впрыска должны
быть четкими, а распылитель не иметь подтеканий;
– определить угол факела (конуса струи) распыления топлива форсункой
по отпечатку на экране из плотной бумаги. Угол факела распыления топлива
для форсунки ФШ-1,5x25 должен быть равным 25°;
– провести анализ результатов замеров и наблюдений и представить в отчете в виде вывода;
– подготовить ответы на контрольные вопросы.
16
Правила оформления
– после ознакомления с теоретической частью необходимо заполнить
журнал отчет.
17
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
Диагностирование, регулировка и обслуживание форсунок
бензиновых двигателей
Цель работы: Ознакомиться с назначением, устройством и принципом работы приборов, освоить методику и приобрести навыки диагностирования, регулировки и технического обслуживания форсунок.
Оборудование
– стенд SMC-3001NEW – для проверки инжекторов (форсунок) систем
электронного впрыска топлива;
– секундомер СОП-1А-2-010 ГОСТ 5072-79;
– набор гаечных ключей по ГОСТ 2839-80;
– отвертка по ГОСТ 24437-80;
– набор форсунок.
Теоретическая часть
Из всех систем современных автомобилей наиболее чувствительной разного рода к загрязнениям является топливная система автомобиля.
Форсунка (инжектор) – управляемый электромагнитный клапан, обеспечивающий дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя.
Топливо подается к форсунке под определенным (зависящим от режима
работы двигателя) давлением. Электрические импульсы, поступающие на электромагнит форсунки от блока управления, приводят в действие игольчатый клапан, открывающий и закрывающий канал форсунки. Количество распыляемого
топлива пропорционально длительности импульса, задаваемой блоком управления. На процесс смесеобразования существенное влияние оказывает не только количество и расположение распылительных отверстий, но и их чистота.
Наиболее распространенной неисправностью форсунок является их загрязнение. Так как форсунки расположены в зоне воздействия высоких температур, то они являются самым теплонагруженными деталями системы подачи
18
топлива, а потому и главным объектом накопления смолянистых отложений.
Следствие этого – закоксовывание содержащимися в топливе (особенно низкокачественном) тяжелыми и трудно испаряющимися фракциями, а также сернистыми соединениями, которые под воздействием температуры и кислорода
превращаются в липкие темно-коричневые осадки-смолы. Образование на форсунке твердых отложений, даже самого незначительного их количества, перекрывающих (частично или полностью) распылительные отверстия и нарушающих герметичность игольчатого клапана, способны сильно изменить как количество впрыскиваемого топлива, так и качество его распыления.
Кроме того, общее загрязнение элементов топливной системы (бака, трубопровода, фильтра и т.д.) приводит к засорению частичками шлама каналов и
фильтра форсунки.
В результате этого качество и состав смеси нарушаются, ухудшается ее
сгорание, и, как следствие, возникают разного рода проблемы: затрудненный
запуск двигателя, неустойчивая работа на малых оборотах, повышенный расход
топлива, повышенный уровень СО, СН, перегрев, детонация, потеря тяги,
преждевременный выход из строя агрегатов и деталей системы.
Для устранения вышеописанных проблем, снижения эксплуатационных
расходов рекомендуется (один раз в 20-30 тыс. либо по мере их необходимости)
производить восстановление нормальной работоспособности форсунок методом их очистки на ультразвуковом стенде.
Описание устройства и работы приборов
Стенд SMC-3001NEW – для проверки инжекторов (форсунок) систем электронного впрыска топлива
Прибор SMC-3001NEW (рис. 6) предназначен для диагностики и регулировки форсунок на качество распыливания топлива, герметичность, расход и
контроль пропускной способности.
Данный прибор состоит из корпуса, в котором смонтированы топливный
бак, топливный насос, топливный фильтр, топливная магистраль, регулятор
давления и панель управления. Прибор подключается в электрическую сеть 220
В. Схема работы прибора показана на рисунке 7.
Данный стенд обеспечивает:
19
изучение устройства форсунок и принципов их действия;
проведение диагностирования форсунок, определение причины неисправностей и способов их устранения;
изучение влияния неисправностей на характеристики работы форсунки.
Техническая характеристика стенда
Стенд SMC-3001NEW предназначен для эксплуатации в помещениях
при температурах от плюс 10 до плюс 35°С, относительной влажности воздуха
до 80 % при 25 °С. Средняя наработка на отказ – не менее 1000 ч.
Количество обслуживаемых инжекторов, ед.
4;
Тип диагностируемых инжекторов
Любые;
Адаптация под рабочее напряжение
Автоматическая;
Контроль работы стенда
Автоматический;
Автоматические программы, шт.
8;
Изменяемые программы, шт.
5;
Имитация числа оборотов, об/мин
500-6300;
Создаваемое давление, BAR
0...10;
Объем ультразвуковой ванны, л
1,3;
Встроенная подсветка
+;
Одновременное использование режимов «Диагностика» и
+;
«Очиска»
Питание, В
220;
Габаритные размеры, мм, не более
Длина
610;
Глубина
610
Высота
330
Масса, кг
19
Средний срок службы до списания, лет
5
20
Рис. 5. Панель управления стенда SMC-3001NEW
1 – подающий шланг; 2 – подсветка; 3 – обратный шланг; 4 – бак для чистящей
жидкости; 5 – манометр; 6 – регулятор давления; 7 – кнопка «ПУСК»; 8 – кнопки управления; 9 – ультразвуковая ванна; 10 – форсунка
Рис. 6. Стенд SMC-3001NEW
21
1 – топливный бак; 2 – топливный насос; 3 – топливный фильтр; 4 – подающая
магистраль; 5 – топливная магистраль; 6 – регулятор давления; 7 – форсунка; 8 – обратная магистраль; А – подающая ветвь; В – обратная ветвь
Рис. 7. Схема подачи топлива в стенде SMC-3001NEW
При подготовке к работе со стендом необходимо определить объем моющей
жидкости для конкретного двигателя
Следует учитывать то, что нижеуказанные нормы напрямую зависят от степени изношенности двигателя обслуживаемого автомобиля, а также его степени
регулировки. В этом случае они могут изменяться как в сторону уменьшения,
так и в сторону увеличения.
Допускается аккуратный долив жидкости в процессе работы в бак оборудования (Желательно в период просачивания, во избежание попадания жидкости
при неаккуратном ее доливе на электрические и сильно разогретые детали двигателя автомобиля).
В случае сильного загрязнения топливной системы можно увеличить время
очистки в каждом цикле до 20-25 минут.
22
Если очистка топливной системы проводилась регулярно, можно уменьшить
время очистки до 10 минут.
В таблице 2 приведены ориентировочные нормы расхода, установленные
производителем опытным путем.
Таблица 2
Нормы расхода моющей жидкости
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Объем двигателя
1,3-1,6
1,8-1,9
2
2,2
2,3
2,4
2,5
2,8
2,9
3
3,2
3,5
4
4,5-4,8
5 и более
Норма расхода, л
0,5-0,7
0,8-0,85
0,9
1
1,1
1,15
1,25
1,3
1,35
1,4
1,5
1,6
1,8
1,9
2
После завершения очистки рекомендуется работа двигателя на повышенных
оборотах. Либо непродолжительная езда 10-15 км на повышенных оборотах.
Таблица 3
Рабочее давление топливных систем впрыска
Система
BOSСH K-JETRONIC
BOSСH KE-JETRONIC
BOSСH K- KE- JETRONIC
BOSСH D-JETRONIC
Давление, бар
4-5
5,5
6
2-3
23
BOSСH L-JETRONIC
BOSСH LE-JETRONIC
BOSСH LH-JETRONIC
BOSСH LU-JETRONIC
BOSСH MOTRONIC
BOSСH MPI
DIGJET – VW
ECCS-NISSAN
ECI-MITSUBISHI
EFI-MULTEC
EFI-NISSAN
EFI-TOYOTA
FUL-SUBARU
LUCAS-L-INJECTION
LUCAS-P-DIGITAL
MPFI-SUBARU
PGM-FI-HONDA/ROVER
R-ELECTRONIC-RENAULT
RENIX-RENAULT
ROVER SPI
TCCS-TOYOTA
WEBER-MARELLI-IAW
MULTIPOINT
BOSСH MONOJETRONIC
ECI-MITSUBISHI-MONOPOINT
FIAT SINGLE POINT
SINGLE POINT MULTEC (OPEL)
SINGLE POINT
КАРБЮРАТОР
ДИЗЕЛЬ
Экспериментальная часть
Задание:
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
1-1,5
1-1,5
1-1,5
1-1,5
1-1,5
0,5-1
1-1,5
24
– ознакомиться с принципом проверки форсунок без снятия с двигателя;
– изучить устройство и принцип работы прибора SMC-3001NEW;
– провести проверку и регулировку форсунок;
– составить отчет о выполненной работе;
– подготовить ответы на контрольные вопросы.
Правила техники безопасности:
– работа с приборами допускается только с разрешения преподавателя
или учебного мастера.
– при работе с приборами обязательно пользоваться спецодеждой.
– проверить исправность прибора, герметичность соединений, крышек,
пробок, трубопроводов. Стенд SMC-3001NEW должен быть заземлен.
– исключить попадание топлива в глаза, а в случае попадания немедленно промыть большим количеством воды.
– при обнаружении неисправностей приборов немедленно сообщить
преподавателю или учебному мастеру. Не устранять неисправности самостоятельно.
– все лица, работающие с приборами, должны пройти обязательный инструктаж по общим правилам техники безопасности и производственной
санитарии.
Исходные данные:
– форсунки бензинового двигателя;
– паспорт стенда SMC-3001NEW.
Порядок и последовательность выполнения задания:
– определить тип форсунки и провести диагностику, для этого:
1. Установить форсунки на стенд;
2. Включить прибор в сеть и нажать кнопку тест.
По нажатию кнопки ТЕСТ производится попытка кратковременного
открытия форсунок. По результатам измерений процессор определяет тип
неисправности (КЗ/ОБРЫВ) или тип форсунки. Диагностируются одновременно все каналы. Результат диагностики отображается на индикаторах 1 и
2, «Номер форсунки» – «Результат диагностики», соответственно. «Пере-
25
листать» форсунки можно кнопками «+» и «–» . Обрыву форсунки соответствует символ «F9» , короткому замыканию соответствует символ «F0». Для
исправных форсунок отобразится их тип:
«FH»-высокоомная форсунка;
«FL» – низкоомная форсунка
«Fо» – монофорсунка
Во время выполнения тестирования и отображения информации горит
светодиод «Тест».
Звуковая сигнализация: 2 сигнала – тест успешный, все форсунки одинаковые; 6 сигналов – обнаружена неисправность или форсунки разного типа.
– проверить форсунки на герметичность, для этого:
1. Задаем время теста (в минутах), по умолчанию 1 минута;
2. Нажимаем кнопку «Пуск».
По нажатию кнопки «ПУСК» включается насос на заданное время,
форсунки остаются закрытыми. Производится визуальный контроль герметичности системы.
– провести тестирование и чистку форсунок в ручном режиме:
1. Задаем время в минутах (от 0 до 15 минут) и обороты, по умолчанию
10 минут.
2. Нажимаем кнопку «Пуск».
По нажатию кнопки «ПУСК» включится ванна, форсунки начинают работать поочередно с частотой, соответствующей заданным оборотам (частота работы каждой форсунки = обороты / 120). По окончании времени программы форсунки закрываются, ванна и насос выключаются.
Обороты можно менять во время работы программы кнопками «+» и «–».
Звуковая сигнализация: 1 сигнал – начало программы; 2 сигнала – успешное окончание программы; 6 сигналов – аварийное завершение программы (сбой в какой-то форсунке, например, нестабильный контакт или
кратковременное межвитковое КЗ), номер сбойной форсунки и тип сбоя
отобразится на индикаторах аналогично как при диагностике.
– провести анализ результатов замеров и наблюдений и представить в
отчете в виде вывода;
– подготовить ответы на контрольные вопросы.
26
Правила оформления – после ознакомления с теоретической частью
необходимо заполнить журнал отчет.
27
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Диагностика системы управления работой инжекторного двигателя
ВАЗ-2104
Цель работы: Освоить методику и приобрести навыки технической диагностики системы управления работой инжекторного двигателя ВАЗ-2104 .
Задание:
– ознакомиться с особенностями системы управления работой инжекторного двигателя ВАЗ-2104;
– изучить устройство и работу стенда СУИД 2111.01;
– произвести диагностику системы управления работой инжекторного
двигателя ВАЗ-2104.
– составить отчет о выполненной работе;
– подготовить ответы на контрольные вопросы.
Оборудование, приборы и инструменты:
– стенд учебно-диагностический «Система питания и управления инжекторного двигателя ВАЗ-2104 » Модель СУИД 2111.01;
– мотор-тестер М3-2.
Общие сведения
1 Особенности системы питания и управления работой инжекторного двигателя ВАЗ-2104 .
Топливо подается из бака, установленного под днищем в районе задних сидений (рис. 8). Топливный бак – стальной, состоит из двух сваренных между собой штампованных половин. Заливная горловина соединена с баком резиновым
бензостойким шлангом, закрепленным хомутами. Пробка герметична.
Бензонасос – электрический, погружной, роторный, двухступенчатый, установлен в топливном баке. Развиваемое давление – не менее 3 бар (3 атм). Бензонасос включается по команде контроллера системы впрыска (при включенном зажигании) через реле. Для доступа к насосу под задним сиденьем в днище
автомобиля имеется лючок. От насоса по гибкому шлангу топливо под давле-
28
нием подается к фильтру тонкой очистки и далее – через стальные топливопроводы и резиновые шланги – к топливной рампе. Фильтр тонкой очистки топлива – неразборный, в стальном корпусе, с бумажным фильтрующим элементом.
На корпусе фильтра нанесена стрелка, которая должна совпадать с направлением движения топлива.
1 – форсунки; 2 – пробка штуцера для контроля давления топлива; 3 – рампа форсунок; 4 – кронштейн крепления топливных трубок; 5 – регулятор давления топлива;
6 – адсорбер с электромагнитным клапаном; 7 – шланг для отсоса паров бензина из
адсорбера; 8 – дроссельный узел; 9 – двухходовой клапан; 10 – гравитационный
клапан; 11 – предохранительный клапан; 12 – сепаратор; 13 – шланг сепаратора;
14 – пробка топливного бака; 15 – наливная труба; 16 – шланг наливной трубы;
17 – топливный фильтр; 18 – топливный бак; 19 – электробензонасос; 20 – сливной
топливопровод; 21 – подающий топливопровод
Рис. 8. Схема подачи топлива двигателя с системой впрыска топлива
29
Топливная рампа служит для подачи топлива к форсункам и закреплена на
впускном коллекторе. С одной стороны на ней находится штуцер для контроля
давления топлива, с другой – регулятор давления. Последний изменяет давление
в топливной рампе – от 2,8 до 3,2 бар (2,8 ... 3,2 атм.) – в зависимости от разрежения в ресивере, поддерживая постоянный перепад между ними. Это необходимо для точного дозирования топлива форсунками.
Регулятор давления топлива представляет собой топливный клапан, соединенный с подпружиненной диафрагмой. Под действием пружины клапан закрыт.
Диафрагма делит полость регулятора на две изолированные камеры – "топливную" и "воздушную". "Воздушная" соединена вакуумным шлангом с ресивером,
а "топливная" – непосредственно с полостью рампы. При работе двигателя разрежение, преодолевая сопротивление пружины, стремится втянуть диафрагму,
открывая клапан. С другой стороны на диафрагму давит топливо, также сжимая
пружину. В результате клапан открывается, и часть топлива стравливается через
сливной трубопровод обратно в бак. При нажатии на педаль "газа" разрежение за
дроссельной заслонкой уменьшается, диафрагма под действием пружины прикрывает клапан – давление топлива возрастает. Если же дроссельная заслонка
закрыта, разрежение за ней максимально, диафрагма сильнее оттягивает клапан –
давление топлива снижается. Перепад давлений задается жесткостью пружины и
размерами отверстия клапана, регулировке не подлежит. Регулятор давления –
неразборный, при выходе из строя его заменяют.
Форсунки крепятся к рампе через уплотнительные резиновые кольца.
Форсунка представляет собой электромагнитный клапан, пропускающий топливо при подаче на него напряжения, и запирающийся под действием возвратной пружины при обесточивании. На выходе форсунки имеется распылитель,
через который топливо впрыскивается во впускной коллектор. Управляет форсунками контроллер системы впрыска. При обрыве или замыкании в обмотке
форсунки ее следует заменить. При засорении форсунок их можно промыть без
демонтажа на специальном стенде СТО.
В системе впрыска с обратной связью применяется система улавливания
паров топлива. Она состоит из адсорбера, установленного в моторном отсеке,
сепаратора, клапанов и соединительных шлангов. Пары топлива из бака частично конденсируются в сепараторе, конденсат сливается обратно в бак. Оставшиеся пары проходят через гравитационный и двухходовой клапаны. Грави-
30
тационный клапан предотвращает вытекание топлива из бака при опрокидывании автомобиля, а двухходовой препятствует чрезмерному повышению или понижению давления в топливном баке.
Затем пары топлива попадают в адсорбер, где поглощаются активированным углем. Второй штуцер адсорбера соединен шлангом с дроссельным узлом,
а третий – с атмосферой. Однако на выключенном двигателе третий штуцер перекрыт электромагнитным клапаном, так что в этом случае адсорбер не сообщается с атмосферой. При запуске двигателя контроллер системы впрыска начинает подавать управляющие импульсы на клапан с частотой 16 Гц. Клапан
сообщает полость адсорбера с атмосферой и происходит продувка сорбента:
пары бензина отсасываются через шланг в ресивер. Чем больше расход воздуха
двигателем, тем больше длительность управляющих импульсов и тем интенсивнее продувка. В системе впрыска без обратной связи система улавливания
паров топлива состоит из сепаратора с двухходовым обратным клапаном.
Воздушный фильтр установлен в передней левой части моторного отсека
на трех резиновых держателях (опорах). Фильтрующий элемент – бумажный,
при установке его гофры должны располагаться параллельно оси автомобиля.
После фильтра воздух проходит через датчик массового расхода воздуха и попадает во впускной шланг, ведущий к дроссельному узлу. Дроссельный узел
закреплен на ресивере. Нажимая на педаль "газа", водитель приоткрывает дроссельную заслонку, изменяя количество поступающего в двигатель воздуха, а
значит, и горючей смеси – ведь подача топлива рассчитывается контроллером в
зависимости от расхода воздуха. Когда двигатель работает на холостом ходу и
дроссельная заслонка закрыта, воздух поступает через регулятор холостого хода – клапан, управляемый контроллером. Последний, изменяя количество подаваемого воздуха, поддерживает заданные (в программе компьютера) обороты
холостого хода. Регулятор холостого хода – неразборный, при выходе из строя
его заменяют.
На двигателе ВАЗ-2104 применена система распределенного впрыска топлива (на каждый цилиндр – отдельная форсунка). Форсунки включаются попарно (для 1-4 и 2-3 цилиндров) при подходе поршней к верхней мертвой точке
(ВМТ). На двигателях ВАЗ-2112 и части двигателей ВАЗ-2111 установлена
система распределенного фазированного впрыска (рис. 8): топливо подается
форсунками поочередно в соответствии с порядком работы цилиндров, что
31
снижает токсичность отработавших газов. В этом случае на головке блока цилиндров устанавливается датчик фаз, а на шкиве распределительного вала –
диск с прорезью в ободе.
Большинство двигателей комплектуется системой впрыска с обратной
связью (кислородным датчиком) и нейтрализатором в системе выпуска отработавших газов. Эта система не требует регулировки и обслуживания (при превышении норм токсичности отработавших газов вышедшие из строя компоненты заменяют).
На части двигателей кислородный датчик и нейтрализатор не устанавливают. В этом случае токсичность отработавших газов регулируют СО-потенциометром с применением газоанализатора.
Контроллер системы впрыска представляет собой миникомпьютер специального назначения. Он содержит три вида памяти – оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) и электрически программируемое запоминающее устройство (ЭПЗУ). ОЗУ используется компьютером для хранения текущей информации о работе двигателя и ее обработки. Также в ОЗУ записываются коды возникающих
неисправностей. Эта память энергозависима, т.е. при отключении питания ее
содержимое стирается. ППЗУ содержит собственно программу (алгоритм) работы компьютера и калибровочные данные (настройки). Таким образом, ППЗУ
определяет важнейшие параметры работы двигателя: характер изменения момента и мощности, расход топлива и т.п. ППЗУ энергонезависимо, т. е. его содержимое не изменяется при отключении питания. ППЗУ устанавливается в
разъем на плате контроллера и может быть заменено (при выходе из строя контроллера исправное ППЗУ можно переставить на новый контроллер).
Датчики системы впрыска выдают контроллеру информацию о параметрах работы двигателя (кроме датчика скорости автомобиля), на основании которых он рассчитывает момент, длительность и порядок открытия форсунок,
момент и порядок искрообразования. При выходе из строя отдельных датчиков
контроллер переходит на обходные алгоритмы работы; при этом могут ухудшиться некоторые параметры двигателя (мощность, приемистость, экономичность), но движение с такими неисправностями возможно. Единственным исключением является датчик положения коленчатого вала, при его неисправности двигатель работать не может.
32
Датчик положения коленчатого вала установлен на крышке масляного насоса.
Он выдает контроллеру информацию об угловом положении коленчатого вала и моменте прохождения поршнями 1-го и 4-го цилиндров ВМТ. Датчик – индуктивного
типа, реагирует на прохождение зубьев задающего диска на шкиве привода генератора вблизи своего сердечника. Зубья расположены на диске с интервалом 6°. Для
синхронизации с ВМТ два зуба из 60 срезаны, образуя впадину. При прохождении
впадины мимо датчика в нем генерируется так называемый "опорный" импульс синхронизации. Установочный зазор между сердечником и зубьями должен находиться
в пределах 1 ± 0,2 мм.
Датчик фазустановлен на головке блока цилиндров. Принцип его действия основан на эффекте Холла. На двигателе ВАЗ-2112 на шкиве впускного
распределительного вала находится диск с прорезью в ободе. Обод проходит
через паз в датчике. Когда прорезь диска попадает в паз датчика, он выдает на контроллер отрицательный импульс, соответствующий положению поршня 1-го цилиндра в ВМТ в конце такта сжатия. При выходе из строя датчика фаз контроллер переходит в режим распределенного (нефазированного) впрыска топлива.
Датчик температуры охлаждающей жидкостиввернут в выпускной патрубок на головке блока цилиндров. Он представляет собой терморезистор. Контроллер подает на датчик стабилизированное напряжение +5 В через резистор и
по падению напряжения рассчитывает состав смеси. Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)установлен на оси дроссельной заслонки и представляет собой потенциометр. На один конец его обмотки подается стабилизированное напряжение +5 В, а другой соединен с "массой". С третьего вывода потенциометра (ползунка) снимается сигнал для контроллера. Для проверки датчика включите зажигание и измерьте напряжение между "массой" и выводом
ползунка (не отключайте разъем – провода можно проколоть тонкими иглами,
подключенными к выводам вольтметра) – оно должно быть не более 0,7 В. Поворачивая рукой пластмассовый сектор, полностью откройте дроссельную заслонку и вновь измерьте напряжение – оно должно быть более 4 В. Выключите
зажигание, отсоедините разъем, подключите омметр между выводом ползунка
и любым из двух оставшихся. Медленно поворачивайте сектор рукой, следя за
показаниями стрелки. На всем диапазоне рабочего хода скачков быть не должно. Иначе замените датчик. При выходе из строя ДПДЗ его функции берет на
себя датчик массового расхода воздуха. При этом обороты холостого хода не
33
опускаются ниже 1500 мин-1. Датчик массового расхода воздухарасположен
между воздушным фильтром и впускным шлангом. Он состоит из двух датчиков (рабочего и контрольного) и нагревательного резистора.
Проходящий воздух охлаждает один из датчиков, а электронный модуль
преобразует разность температур датчиков в выходной сигнал для контроллера.
В разных вариантах систем впрыска применяются датчики двух типов – с частотным или амплитудным выходным сигналом. В первом случае в зависимости
от расхода воздуха меняется частота, во втором случае – напряжение. При выходе из строя датчика массового расхода воздуха его функции берет на себя
ДПДЗ.
Датчик детонацииодноконтактный ввернут в верхнюю часть блока цилиндров, двухконтактный датчик крепится на шпильке. Действие датчика основано на пьезоэффекте: при сжатии пьезоэлектрической пластинки на ее концах
возникает разность потенциалов. При детонации в датчике образуются импульсы напряжения, по которым контроллер регулирует опережение зажигания.
Датчик скорости. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла.
Датчик выдаѐт на контроллер импульсы напряжения с частотой, пропорциональной скорости вращения ведущих колѐс. Датчики скорости различаются по
присоединительным разъѐмам к колодке жгута. Квадратный разъѐм применяется в системах БОШ. Датчик с круглым разъѐмом применяется в системах Январь 4 и GM. Все датчики 6-ти импульсные, то есть выдают 6 импульсов за
один оборот своей оси. 10-ти импульсный датчик применяется для маршрутных
компьютеров карбюраторных "Самар". Сигнал датчика скорости используется
системой управления для определения порогов отключения подачи топлива, а
также для электронного ограничения скорости автомобиля.
Назначение учебно-диагностического стенда
Стенд предназначен для проведения теоретических, практических и лабораторных занятий по разделу «Инжекторные системы питания и система зажигания» курсов «Техническая эксплуатация автомобилей», «Техническая диагностика на транспорте».
Комплекс стенда обеспечивает:
– изучение системы управления инжекторного двигателя включающую:
системы питания двигателя топливом, воздухом и системы зажигания;
34
1 – реле зажигания; 2 – выключатель зажигания; 3 – аккумуляторная батарея;
4 – нейтрализатор; 5 – датчик концентрации кислорода; 6 – адсорбер с электромагнитным клапаном; 7 – воздушный фильтр; 8 – датчик массового расхода воздуха; 9 – регулятор холостого хода; 10 – датчик положения дроссельной заслонки; 11 – дроссельный узел; 12 – колодка диагностики; 13 – тахометр; 14 – спидометр; 15 – контрольная лампа "CHECK ENGINE";
16 – блок управления им-
мобилайзером; 17 – модуль зажигания; 18 – форсунка; 19 – регулятор давления
топлива; 20 – датчик фаз; 21 – датчик температуры охлаждающей жидкости;
22 – свеча зажигания; 23 – датчик положения коленчатого вала; 24 – датчик детонации; 25 – топливный фильтр; 26 – контроллер; 27 – реле включения вентилятора; 28 – электровентилятор системы охлаждения; 29 – реле включения электробензонасоса; 30 – топливный бак; 31 – электробензонасос с датчиком указателя уровня топлива; 32 – сепаратор паров бензина; 33 – гравитационный клапан;
34 – предохранительный клапан; 35 – датчик скорости; 36 – двухходовой клапан
Рис. 9. Схема системы управления двигателем ВАЗ 2112
35
– демонстрацию рабочего процесса системы управления двигателем на
действующей модели;
– оценку влияния внешних факторов, определяющих параметры работы
системы управления;
– задание (имитация) эксплуатационных неисправностей узлов системы;
– диагностику состояния системы и ее элементов;
– выполнение исследовательских студенческих и аспирантских работ.
Техническая характеристика стенда
Таблица 4
Техническая характеристика стенда
Параметр
Условия эксплуатации
Температура окружающей среды, ºС
Относительная влажность, %
Техническая характеристика
Тип контролера (ЭБУ)
Питание подводимое к стенду напряжение, В
продолжение таблицы
частота, Гц
Бортовое питание электрооборудования стенда:
напряжение, В
сила тока, А
Потребляемая мощность, Вт
Скорость вращения имитатора коленчатого вала
максимальная, мин–1
минимальная, мин–1
Рабочая жидкость
Температура вспышки СЖ-2, ºС
Объем бака рабочей жидкости, л
Габаритные размеры стенда, мм
Масса стенда (не более), кг
Значение
+15 … +35
65
Январь 5.1
220 ± 20
50 ... 60
12
до 30
450
3800
500
СЖ-2
150
2,5
1005 × 1145 ×
400
65
36
Устройство и работа учебного стенда
Лабораторный стенд располагается на столе. Все элементы электронной
системы управления: микропроцессорнный блок управления, модуль зажигания, блок реле, топливный насос, блок дроссельных заслонок, расходомер воздуха, фильтр, рампа с форсунками, зубчатый диск с метками положения коленчатого вала и начала отсчета, датчики, диагностическая колодка связи с мотортестером, элементы гидравлической системы (бак с жидкостью – заменителем
топлива, рампа с форсунками и мерными цилиндрами), электродвигатель привода зубчатого диска положения коленчатого вала монтируются на вертикальном щите (рис. 9), размерами 1145 × 1005 мм.
Принципиальная схема, поясняющая принцип работы стенда, приводится
на рисунке 10.
При повороте ключа зажигания из положения 0 в положение 1 производится
подготовка стенда к работе. После поворота ключа зажигания в положение 3
«Стартер», электрический двигатель привода зубчатого диска начинает вращаться
со скоростью 350 ... 450 мин-1 в течении 2-3 секунд. Необходимо удерживать ключ
в положении «Стартер» до набора двигателем 1000 оборотов. Датчик положения
коленчатого вала, получив импульс начала отсчета, передает его микропроцессорному блоку управления, который запускает программу старта ДВС. Блок сопряжения элементов системы увеличивает число оборотов электродвигателя до
1000 ... 2200 мин-1 в зависимости от значения сигнала температуры охлаждающей
жидкости, которое задается потенциометром через модуль сопряжения и переводит систему управления двигателя ВАЗ-2104 на режим работы холостого хода.
Перевод системы управления двигателем из режима холостого хода в режимы
частичной и полной нагрузки осуществляется перемещением привода дроссельной заслонки в любое положение отличное от положения холостого хода.
Сигнал о расходе воздуха формируемый блоком сопряжения корректируется в соответствии со скоростью открытия дроссельной заслонки и положением регулятора на грузки. Микропроцессорный модуль сопряжения является оригинальной разработкой авторов стенда. Он обеспечивает корректную работу всей системы управления инжекторного двигателя в лабораторных условиях, путем формирования средних значений сигналов расхода воздуха и управления частотой вращения коленчатого вала в зависимости от положения привода дроссельной за-
37
слонки. При всех режимах работы контроль за электрическими параметрами элементов системы управления двигателем ВАЗ 2111 осуществляется мотортестером,
что позволяет продемонстрировать все процессы, протекающие в системе
Рис. 10. Система управления инжекторного двигателя
Диагностический
разъем
Рис. 11. Принципиальная схема стенда
38
Техника безопасности при работе на стенде
1 Включение и работа на стенде допускаются только с разрешения преподавателя или учебного мастера.
2 Стенд во время работы должен быть заземлен, а массовые провода
электроприборов бортовой сети надежно присоединены на корпус стенда.
3 Лица, работающие на стенде должны в обязательном порядке пройти
инструктаж по общим правилам техники безопасности и производственной санитарии.
4 Вращающиеся узлы (зубчатый диск) должны быть закрыты для доступа,
а гидравлическая часть должна обеспечивать герметичность и защиту от попадания топлива на оператора.
5 При ремонте топливной системы стенда запрещается разборка трубопроводов без сброса давления в системе (0,5 ... 0,6 МПа).
6 При выполнении лабораторных и исследовательских работ не превышать уровень жидкости при заливке в бак (не менее 35 мм и не более 100 мм от
дна бака).
7 При обнаружении любых неисправностей немедленно отключить стенд
и сообщить преподавателю или учебному мастеру. Не устранять неисправности
самостоятельно.
8 При работе стенда не разрешается открывать защитные дверцы и крышки технологических лючков.
9 По окончании работы стенд обязательно отключить.
Порядок и последовательность выполнения работы
1 Подготовка мотортестера к работе
Подготовить мотортестер к работе, согласно п.4.4 лабораторной работы № 1.
2 Порядок работы с мотортестером
Работа с мотортестером выполняется согласно п.4.5 лабораторной работы
№ 1. Из предложенного списка выберете модель диагностируемого автомобиля
ВАЗ-2110 и нажмите ВВОД. Вид синхронизации – по датчику току.
Диагностика датчика положения коленчатого вала
1. Подключите к выходному контакту (белый провод) щуп ОСЦ. Вклю-
39
чите режим «ЛЯМБДА-ЗОНД» (масштаб по горизонтали – 30 мс; по вертикали
– 40 В).
Рис. 12. Осциллограмма датчика положения коленчатого вала
2 Включите стенд и установите минимальную частоту вращения 900 мин 1
. На экране мотортестера должны появиться импульсы переменного напряжения с перепадом не менее 1 В (рис. 12).
Диагностика датчика массового расхода воздуха
1 Включите зажигание. Подсоедините щуп SW к выходу датчика. Напряжение должно составить примерно 1,4 В. Запустите двигатель – напряжение
должно повыситься до 2 В. Резко откройте дроссельную заслонку – напряжение
должно увеличиться до 2,5 В.
2 Подключив щуп ОСЦ к выходу датчика (режим «ЛЯМБДА-ЗОНД»,
масштаб по вертикали 8 В, по горизонтали – 30 с), проконтролируйте плавность
изменения напряжения и отсутствие «дребезга».
Диагностика датчика положения дроссельной заслонки
1 Подсоедините зажим SW к выходу датчика (красно-синий провод).
Включите зажигание, мотортестер при этом должен находиться в режиме
«ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ». Включите зажигание. Плавно изменяя положение
дроссельной заслонки, следите за значением напряжения. Оно должно изменяться от 0,5 до 2,8 В.
5.2 Подключив щуп ОСЦ к выходу датчика (режим «ЛЯМБДА-ЗОНД»,
масштаб по вертикали 8 В, по горизонтали – 30 с), проконтролируйте плавность
изменения напряжения и отсутствие «дребезга».
40
Диагностика регулятора холостого хода
1 Подключите к выходному контакту щуп ОСЦ. Включите режим «ЛЯМБДА-ЗОНД» (масштаб по горизонтали – 30 мс; по вертикали – 16 В).
2 Включите стенд и установите минимальную частоту вращения 900 мин-1.На
экране мотортестера должны появиться импульсы переменного напряжения с
повторяющейся периодичностью.
Рис. 13. Осциллограмма регулятора холостого хода
Диагностика ЭБУ
1 Включите тумблеры на задней стенке стенда СУИД 2111.01. Произойдет имитация ошибок работы двигателя. Определите эти ошибки при помощи
мотортестера
2 Произведите устранение данных неисправностей (возвратите тумблеры
в первоначальное положение) и произведите очистку памяти ЭБУ.
3 Проверьте работу исполнительных механизмов.
Указания к оформлению отчета
1 В отчете отразить: название лабораторной работы, цель, задание, использованное оборудование, назначение и техническую характеристику стенда
СУИД 2111.01.
2 Описать особенности конструкции системы питания и управления работой инжекторного двигателя ВАЗ-2104 .
3 Выполнить все операции, предусмотренные подразделами 6.1 ... 6.7, полученные результаты замеров и наблюдений записать в отчет.
4 Провести анализ результатов замеров и наблюдений и представить в от-
41
чете заключение по пп. 6.3 ... 6.7.
5 Подготовить ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1. Какие достоинства у электрического привода бензонасоса по сравнению с механическим приводом?
2. За счет чего изменяется давление подачи топлива в систему впрыска,
если электробензонасос работает при постоянной скорости?
3. Назначение регулятора холостого хода и способ его диагностики?
4. Назначение датчика массового расхода воздуха и способ его диагностики?
5. Какую информацию можно получить с контроллера?
6. Почему на осциллограмме датчика положения коленчатого вала должен быть скачок импульса?
7. Какие датчики необходимо проверять на «дребезжание»?
8. Какие исполнительные механизмы автомобиля Вы знаете и как ими
управлять?
9. От чего зависит состав и количество подаваемого топлива в цилиндры
двигателя?
42
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Оценка технического состояния двигателей внутреннего сгорания
Цель работы: Получение практических навыков по диагностированию
технического состояния карбюраторного двигателя и определение его годности
и дальнейшей эксплуатации, проведение работ по техническому обслуживанию
свечей зажигания.
Задание:
– изучить устройство и работу приборов и оборудования для проведения
диагностирования карбюраторного двигателя;
– определить техническое состояние, установить дефекты и износы деталей двигателя;
– испытать различные узлы, проверить сопряженные детали, измерить
утечки воздуха из цилиндров;
– произвести проверку и очистку свечей зажигания на приборе Э-203;
– составить отчет о проделанной работе.
Оборудование, инструмент, материалы:
– автомобильный двигатель;
– стетоскоп ТУ11БеО-003;
– компрессометр модели 179;
– прибор К-69М;
– гаражный компрессор модели 155-2ВУ4;
– набор гаечных ключей по ГОСТ 2839-80.
– комплект приборов для очистки и проверки свечей зажигания Э-203.
Общие положения
Двигатель является наиболее важным агрегатом автомобиля, у которого
чаще всего появляются отказы в работе. Существует много различных методов,
позволяющих в эксплуатационных условиях оценивать техническое состояние
двигателя без разборки. Наиболее эффективная оценка технического состояния
43
двигателя без его разборки может быть дана последующим показателям: наличию стуков в сочленениях, давлению сжатия (компрессии), утечки воздуха через зазоры в компрессионных кольцах, объему и давлению газов, прорывающихся в картер, расходу масла. Свечи зажигания, как и любой другой агрегат
автомобиля, требуют технического обслуживания, несмотря на то, что срок их
службы ограничен пробегом от 30 до 50 тысяч километров в зависимости от
качества их исполнения. Так как в среднем зазор между электродами увеличивается на 0,015 мм на каждую пройденную тысячу, изолятор может покрываться слоем токопроводящего нагара, свечи через 10 тысяч километров необходимо обслужить.
Данные методические указания позволяют ознакомиться с общей диагностикой двигателя по вышеперечисленным показателям, а также с проведением
технического обслуживания свечей зажигания.
КШМ – (кривошипно-шатунный механизм)– механизм двигателя. Основным назначением КШМ является преобразование возвратно-поступательных
движений поршня цилиндрической формы во вращательные движения коленчатого вала в двигателе внутреннего сгорания и наоборот.
ГРМ – (газораспределительный механизм) предназначен для обеспечения
своевременной подачи в цилиндры двигателя воздуха или топливно-воздушной
смеси (в зависимости от типа двигателя) и выпуска из цилиндров отработавших
газов. Данные функции реализуются за счет своевременного открытия и закрытия клапанов.
ВМТ – (верхняя мѐртвая точка) – положение поршня в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, соответствующее максимальному расстоянию между
любой точкой поршня и осью вращения коленчатого вала (условно начальное
положение коленчатого вала, ноль градусов поворота кривошипа).
НМТ (нижняя мѐртвая точка) – положение поршня в цилиндре, соответствующее минимальному расстоянию между любой точкой поршня и осью
вращения коленчатого вала (обычно нижнее положение поршня связанного в
вертикальном кривошипно ползунковым механизмом.
Описание устройства и работы приборов
Стетоскоп «Экранас» для диагностирования двигателя.
Электронный стетоскоп «Экранас» (рисунок 14) предназначен для усиле-
44
ния звуковых колебаний. Усиление звука в стетоскопе происходит за счет колебаний специально встроенного усилителя низкой частоты с пьезокристаллическим датчиком и батарейным питанием ЗВ.
Стетоскоп состоит из пластмассового корпуса 3, в котором имеются гнезда для подключения стержня 5 и телефона-наушника 6. Телефон-наушник подсоединяется к корпусу проводом 1. Внутри корпуса помещены преобразователь
4 и элементы питания 2.
1 – привод; 2 – элемент питания; 3 – корпус; 4 – преобразователь; 5 – стержень; б – телефон-наушник
Рис. 14. Стетоскоп «Экранас»:
Компрессометр модели 179 для измерения давления сжатия в цилиндрах
двигателя.
Снижение мощности двигателя часто происходит из-за увеличенного износа
рабочих поверхностей деталей цилиндро-поршневой группы - поршня, гильзы цилиндра, компрессионных колец, а также неплотного прилегания клапанов к седлам
и повреждении прокладки головки блока цилиндров. Эти неисправности вызывают
потерю компрессии – снижение давления в конце такта сжатия.
Для измерения давления сжатия в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания применяется компрессометр модели 179 (рис. 15). Пределы изменения
прибора от 0 до 1 МПа. Цена деления шкалы 0,05 МПа.
45
Прибор К-69М.
Прибор К-69М (рис. 16) предназначен для определения технического состояния цилиндро-поршневой группы по утечкам сжатого воздуха. Все части
прибора крепятся снизу панели. На верхней стороне панели находятся: измерительный манометр 5, шкала которого проградуирована в процентах утечки воздуха; входной 2 и выходной 8 штуцера, редуктор давления воздуха 3; регулировочный винт 7 для периодической регулировки прибора. К выходному штуцеру
8 крепится шланг для подвода сжатого воздуха в цилиндр двигателя, на конце
которого закреплен штуцер 10.
1 – корпус; 2 – манометр; 3 – контргайка; 4 – трубка; 5 – резиновый наконечник; б – золотник
Рис. 15. Компрессометр модели 179:
Прибор для очистки свечей зажигания Э-203 О.
Сжатый воздух под давлением 3-6 кгс / см2 подводится через штуцер в
камеру приспособления.
46
1 – муфта; 2 – штуцер входной; 3 – редуктор; 4 – сопло; 5 – манометр;
6 – демпфер; 7 – винт регулировочный; 8 – штуцер выходной; 9 – муфта соединительная; 10 – штуцер
Рис. 16. Прибор К-69М:
Прибор для проверки свечей зажигания Э-203П.
Прибор Э-203-П позволяет проверять свечи на искрообразование и герметичность. Общий вид прибора показан на рисунке 17.
Корпус 9 крепится к столу или верстаку двумя винтами и заземляется проводником, подсоединенным к клемме 6. Прибор питается от сети переменного тока 220 В. Проверяемые свечи ввертываются в воздушную камеру 13, имеющую
смотровое окно 14 и два боковых отверстия с резьбой М14 × 1,25 и М18 × 1,5, закрытых заглушками. В каждой заглушке выполнены смотровое окно и зеркало отражатель 12. В воздушную камеру 13 сжатый воздух подается от поршневого насоса, приводимого в действие рукояткой 8. Давление насоса контролируется по
манометру 3. На панели 11 крепится кнопка 1 "сеть" для включения прибора и
вентиль 10 выпуска сжатого воздуха после проверки свечи. Внутри прибора смонтирован преобразователь напряжения 220 Вв высокое напряжение.
47
1 – кнопка подачи воздуха; 2– кнопка подачи песка и воздуха; 3 – отверстие для установки свечи; 4 – корректор диаметра резьбовой части свечи
Рис. 17. Пескоструйный прибор Э 203-О.
1 – кнопка «сеть»; 2 – высоковольтный провод; 3 – манометр; 4 – разрядник;
5 – откидная крышка; 6 – клемма заземления; 7 – шнур; 8 – рукоятка; 9 – корпус; 10 – вентиль; 11 – панель; 12 – отражатель; 13 – воздушная камера; 14 – верхнее
смотровое окно
Рис. 18. Прибор Э-203 П.
Правила техники безопасности
К обслуживанию и работе допускать лиц, изучивших конструкцию и ра-
48
боту приборов и получивших инструктаж по технике безопасности.
Перед началом работы проверить крепление всех узлов и деталей двигателя.
К работе приступить только с разрешения соответствующего лица, под
ноги положить резиновый коврик.
При выполнении работы не допускать прикосновение рук, волос, одежды
к вращающимся деталям.
Не поднимать давление воздуха в компрессоре выше 0,6 МПа.
Проверить наличие заземления на приборе Э-203.
Порядок и последовательность выполнения работы
Наружный осмотр и проверка двигателя до запуска
Проверить герметичность системы охлаждения, питания, смазки по отсутствию подтеканий жидкости. Обратить внимание на места соединений.
Проверить уровень масла в картере, воды в радиаторе, топлива в баке;
при необходимости – дозаправить. Проверить действие выпускного клапана
пробки горловины радиатора.
Осмотром, прокачиванием и с помощью гаечных ключей проверить: крепление всех устройств на двигателе, наружных узлов и деталей; крепление и состояние проводов; степень окисления и плотность контакта штырей и наконечников проводов аккумуляторных батарей, при необходимости зачистить, затянуть наконечники проводов, наружные поверхности смазать техническим вазелином.
Проверить действие приводов дроссельной и воздушной заслонок.
Проверить натяжение ремней вентилятора и компрессора, нажимая на
среднюю часть каждого из них большим пальцем правой руки с усилием 30 ...
40 Н. Прогиб должен составлять 10 ... 15 мм.
Прослушивание механизмов и сопряжений двигателя
Запустить испытуемый двигатель.
Прослушать стук поршней в цилиндрах в режиме запуска непрогретого
двигателя на уровнях ВМТ и НМТ боковых стенок блока цилиндров в зоне 1
(рис. 19). Если во время пуска и начала работы холодного двигателя слышен
щелкающий звук, напоминающий стук глиняной посуды, уменьшающийся или
исчезающий с прогревом двигателя, то это указывает на увеличенный зазор
49
между поршнями и цилиндрами.
Прослушивать стук поршневых пальцев в тех же зонах, что и поршней на
различных режимах прогретого двигателя. Ритмичный стук высокого тона с
резким металлическим оттенком, увеличивающийся с повышением числа оборотов или нагрузки и, как правило, исчезающий при отключении свечи зажигания, свидетельствует о большом зазоре между поршневым пальцем, поршнем,
втулкой головки шатуна или о слишком раннем зажигании.
Изменением нагрузки на двигатель и частоты вращения коленчатого вала
прослушать шатунные подшипники в тех же зонах, что и поршни.
Стук шатунных подшипников ритмичный, среднего тона, довольно сильный, значительно возрастает при увеличении нагрузки и исчезает при включении цилиндра.
Прослушать клапаны в зоне 5 со стороны головки блока цилиндров над
местами их расположения на малой и средней частоте вращения коленчатого
вала прогретого двигателя.
Появление частого металлического, высокого тона и частоты на фоне общего и глухого шума свидетельствует об увеличенном зазоре между коромыслом и стержнем клапана.
Прослушать шестерни в зоне 4 со стороны крышки распределительных
шестерен на различных оборотах прогретого двигателя. Появление стуков или
резких шумов высокого тона свидетельствует о большом износе, осевом перемещении или недостаточной смазке шестерен.
Прослушать распределительный вал двигателя в зоне 2 на малой или
средней частоте вращения коленчатого вала. Появление глухих стуков низкого
тона свидетельствует об износе кулачков распределительного вала или опорных шеек вала.
Измерение компрессии в цилиндрах двигателя
Вывернуть все свечи зажигания, открыть дроссель и воздушную заслонку
карбюратора.
Плотно прижать наконечник компрессометра к отверстию для свечи первого цилиндра и проворачивать коленчатый вал стартером до тех пор, пока показания прибора не перестанут увеличиваться.
50
1 – поршней, поршневых пальцев, шатунных подшипников; 2 – распределительного вала; 3 – коренных подшипников; 4 – распределительных шестерен;
5 – клапанов
Рис. 19. Зоны прослушивания двигателя
Во избежание ошибок необходимо, чтобы коленчатый вал двигателя
вращался с частотой 2,6 … 3,0 с-1. Это возможно только при хорошо заряженной аккумуляторной батарее. Замеры повторить 2 … 3 раза и определить среднюю компрессию.
При той же технологии замерить компрессию в остальных цилиндрах.
При низкой компрессии (менее 0,65 МПа) залить в цилиндр 15 … 20 г
моторного масла и повторить замер. Увеличение компрессии указывает на износ поршневых колец, поршней. Сохранение величины компрессии на том же
уровне свидетельствует о неплотном прилегании клапанов, повреждении прокладки или головки блока цилиндров.
Результаты замеров занести в таблицу и сравнить с нормативным давлением в конце такта сжатия по таблице 1.
51
Таблица 5
Ма
рка двигателя
ЗМ
З-5233.10
Нормативное давление в конце такта сжатия
Оценка герметичности цилиндров по давлению
Стев конце такта сжатия, МПа
пень сжахороудовлетвориплохая,
тия
шая
тельная
требует ТР
0,8 …
6,5
0,7
0,6
0,85
Измерение утечки воздуха из цилиндров
Из предварительно прогретого двигателя вывернуть свечи зажигания.
Включить компрессор и обеспечить подачу к прибору К-69М сжатого
воздуха под давлением 0,3 … 0,6 МПа.
К отверстию для свечи зажигания первого цилиндра прижать свистоксигнализатор, поворотом рукоятки коленчатого вала установить поршень первого цилиндра в ВМТ сжатия, совместив сверленое отверстие на шкиве коленчатого вала с отметкой ВМТ на зубчатом секторе после прекращения сигнала, подаваемого свистком.
Снять крышку и токоразносчик прерывателя-распределителя. Одеть на
вал прерывателя стрелку, а на корпус прерывателя-распределителя шкалууказатель ВМТ из комплекта к прибору К-69М (рис. 20). Совместить отметку
ВМТ в правой части зоны 1 шкалы с концом стрелки.
Настроить и проверить прибор К-69М. Вращая рукоятку редуктора, установить стрелку измерительного манометра на нулевую отметку. Вставить в быстросъемную муфту выпускного шланга тарировочный штуцер. Если показания
шкалы не соответствуют значению 20 ± 1 %, отрегулировать прибор с помощью регулировочного винта. Снять тарировочный штуцер.
Ввернуть в отверстие для свечи зажигания первого цилиндра установочный штуцер и присоединить к нему быстросъемную муфту шланга прибора.
Показания прибора занести в таблицу 3. Снять быстросъемную муфту со штуцера, вывернуть штуцер.
Поворачивая рукояткой коленчатый вал и устанавливая с помощью
стрелки указателя поршень каждого следующего по порядку работы цилиндра в
положение ВМТ сжатия, производить измерения утечки воздуха У 2 из осталь-
52
ных цилиндров двигателя аналогично проверке первого цилиндра. Результаты
занести в таблицу 3.
Если неплотностей в клапанах и прокладке головки блока цилиндров нет,
то замеренная величина характеризует общее состояние цилиндра и компрессионных колец.
Рис. 20. Шкала-указатель ВМТ ЗМЗ-5233.10
Предельно допустимая утечка воздуха У2 составляет 15%.
Если утечка превышает предельную, замеры необходимо продолжить, но
при этом поршень надо установить по стрелке указателя в начале такта сжатия
и определить У1 Результаты занести в таблицу 3.
Небольшая разность У2 – У1 показывает, что причиной утечки является изнашивание, пригорание, задиры, поломка компрессионных колец.
Если разность У2 – У1; больше 25 %, цилиндры непригодны для эксплуатации
и требуют ремонта.
Проверка плотности прилегания клапанов и прокладки головки блока.
Установить поршень проверяемого цилиндра в ВМТ сжатия. При этом поддерживать во внешней магистрали давление воздуха 0,4 ... 0,5 МПа.
Завернуть штуцер прибора К-69М в отверстие для свечи зажигания проверяе-
53
мого цилиндра.
По таблице 2 определить номера цилиндров, в которых просматривается утечка воздуха при испытании проверяемого цилиндра.
Для проверки выпускного клапана вставить индикатор утечки в отверстие для
свечи зажигания цилиндра, определенного по таблице 2. Подсоединить к штуцеру с
помощью быстросъемной муфты шланг воздушной магистрали, минуя прибор. Колебание пушинок индикатора указывает на неплотное прилегание клапана.
Проверить выпускной клапан, переставив индикатор утечки в отверстие
другого цилиндра, согласно таблице 2.
Таблица 6
Определение номера цилиндра двигателя для установки индикатора проверки клапанов
Проверяемые клапаны
№
Выпускные
Впускные
цилиндра
№ цилиндров, в которых прослушивается утечка воздуха
1
3
2
2
1
7
3
4
1
4
8
3
5
7
6
6
5
8
7
2
5
8
6
4
Покрыть края прокладки головки блока маслом. Подавать сжатый воздух
из магистрали к штуцеру проверяемого цилиндра, минуя прибор. Появление
пузырьков воздуха в соединении головки и блока цилиндров или в радиаторе
указывает на неплотное прилегание прокладки головки блока.
Измерение интенсивности прорыва отработавших газов в картер.
Отсоединить трубку вентиляции картера двигателя и закрыть отверстия
клапанной крышки и масломерного щупа. Запустить и прогреть двигатель.
Плотно присоединить впускной трубопровод газового расходометра к
маслозаливной горловине, а впускной трубопровод – к впускному отверстию
54
компрессора двигателя. Лимб дросселя прибора установить на нулевое деление.
Установить номинальные обороты коленчатого вала. Обеспечить вертикальное положение прибора и, медленно поворачивая лимб дросселя, откорректировать установку жидкости в левом и правом каналах на одном уровне. По
лимбу дросселя определить и записать расход картерных газов.
Определить техническое состояние двигателя, учитывая, что номинальный
расход картерных газов равен 22 ... 28 л / мин, а предельный − 150 л / мин.
Проведение очистки свечей зажигания на приборе Э-203 О.
Перед установкой свечи переводят рукоятку 4 (рис. 18) в положение М14
или М18 в зависимости от диаметра очищаемой свечи.
Устанавливают сухую свечу в отверстие 3 и нажимают на кнопку 2 "песок". Во избежание разрушения верхнего слоя изолятора, очистку свечи проводят в течение не более 10 секунд. При очистке свечу поворачивают вокруг своей оси с небольшим наклоном в стороны.
Для удаления песка из пространства между изолятором и корпусом свечи нажимают кнопку 1 "воздух" и в течение 5-10 секунд обдувают свечу зажигания воздухом. При чистке щеткой свечи необходимо на полчаса положить в бензин или ацетон, а затем просушить. Не рекомендуется прожигать свечи для очистки на огне до
"белого колена". При таком обращении свеча быстро выходит из строя.
Проверка свечей зажигания на приборе Э-203 П.
Подключают шнур 7 (рис. 19) в розетку напряжением 220 В, соединяют
наконечник высоковольтного провода 2 с контрольным разрядником 4, закрепленным на откидной крышке 5. Нажимают на кнопку 1, при этом в разряднике
4 должно наблюдаться бесперебойное искрообразование.
Перед проверкой очищают свечу от нагара и устанавливают нормальный
зазор между электродами. Затем ввертывают свечу в воздушную камеру 13
вместо заглушки, имеющей такую же резьбу, как у проверяемой свечи. Завертывают до отказа вентиль 10 и рукояткой насоса 8 создают давление в камере
13 от 7,5 до 8,5 кгс / см2.
Затем присоединяют высоковольтный провод 2 к проверяемой свече. Нажимают на кнопку 1 и в течение 2-3 секунд наблюдают через верхнее смотровое
окно 14 за искрообразованием между электродами свечи, а через боковое зеркалоотражатель 12 за утечкой тока по нагару. Через боковое окно должен быть виден
55
светлый ореол вокруг центрального электрода. При утечке тока через слой нагара
или трещины в изоляторе искрообразование между электродами будет идти с перебоями, а место утечки будет видно через зеркало-отражатель.
Испытание свечей зажигания на герметичность.
Для проверки герметичности свечи создают давление воздуха 10
кгс/кв.см и наблюдают за показаниями манометра 3. Допускается утечка воздуха не более 0,5 кгс / см2 в течение 1 минуты, а с изолятором из термоцемента –
0,5 кгс / см2 за 10 секунд.
Результаты проверки свечей зажигания занести в таблицу 5.
Указания к оформлению отчета
Лабораторная работа выполняется бригадой студентов из двух-трех человек. Каждый студент составляет отчет по лабораторной работе и защищает его
перед преподавателем.
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
1. Название лабораторной работы.
2. Краткое описание работы согласно пункту 7.
3. Результаты диагностирования карбюраторного двигателя, результаты
проверки свечей зажигания, представленные в виде таблиц 3, 4, 5.
4. Ответы на контрольные вопросы пункта 9.
Таблица 7
Результаты диагностирования двигателя прибором К-69М
№ циУтечка воздуха, %
места повылиндра
У1
У2
У1– шенных утечек воздуха
У2
1 …. 8
Таблица 8
Компрессия цилиндров двигателя
№ ци1
2
3
4
5
6
7
8
линдров
56
Величина компрессии,
МПа
Таблица 9
Результаты проверки свечей зажигания на приборе Э-203
У
Велитечка
ЗаНаимеН чина зазора
Бесперевозду- ключение о
нование све- аличие
между
бойность искроха,
пригодночи зажигания нагара электродаобразования
2
кгс/см /
сти
ми, мм
1 мин
Контрольные вопросы
1. Что влияет на величину компрессии в цилиндрах двигателя и как обнаружить причины ее снижения?
2. От каких неисправностей кривошипно-шатунного механизма зависит
давление масла в магистралях двигателя?
3. Какие условия необходимо соблюдать при проверке компрессии в цилиндрах двигателя прибором модели 179?
4. Почему необходимо прогревать двигатель при прослушивании его стетоскопом?
5. На что указывает появление пузырьков воздуха в радиаторе при проверке прибором К-69М?
6. Как наличие нагара влияет на работоспособность свечи зажигания?
7. На каких режимах работы двигателя прослушивается стук поршней в
цилиндрах?
8. Для чего свечи зажигания проверяют на герметичность?
57
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
Диагностирование и техническое обслуживание узлов трансмиссии автомобиля
Цель работы: Овладеть методами диагностирования и технического обслуживания механизмов трансмиссии автомобиля.
Задание:
– изучить плакаты по проведению работ, связанных с диагностированием
и техническим обслуживанием механизмов трансмиссии (сцепления, коробки
передач, карданной передачи и заднего моста;
– изучить устройство и принцип работы диагностических приборов, подготовить их к работе;
– проверить техническое состояние трансмиссии автомобиля, выполнить
работы по техническому обслуживанию и регулировке;
– составить отчет о выполненной работе;
– подготовить ответы на контрольные вопросы.
Оборудование, приборы, инструменты: автомобиль ваз-2104; подъемник,
стетоскоп, линейка; люфтомер ки-4832; прибор ки-8902а; набор гаечных ключей; плакаты по то-1 и то-2.
Общие положения
Трансмиссия автомобиля состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи и заднего моста.
Износ агрегатов трансмиссии зависит от режимов эксплуатации автомобиля, дорожных условий и способов (приемов) вождения автомобиля, связанных с квалификацией водителя, и в первую очередь от качества выполнения
работ при ТО и ТР.
В зависимости от дорожных условий изменяется скорость движения автомобиля, периодичность пользования сцеплением и коробкой передач, нагрузка на все агрегаты. При эксплуатации в городских условиях, а также по дорогам
58
с выбоинами, ямами быстро изнашиваются подшипник муфты выключения
сцепления, ведомый диск сцепления, шестерни коробки передач.
Механизм сцепления, коробка передач и карданная передача воспринимают нагрузки, в несколько раз большие максимального крутящего момента
двигателя. Это происходит при движении на первой передаче и задним ходом, а
также при резком торможении двигателем с высокой скоростью движения. При
этом сцепление, воспринимая эти нагрузки за счет пробуксовки дисков, является как бы амортизатором. На шестернях коробки передач возникают значительные контактные напряжения, приводящие к разрушению шестерен, изгибу валов и разрушению подшипников. Изменение технического состояния переднего
моста, нарушение схождения передних колес, установки шкворней приводит к
износу шин и затруднениям в управлении автомобилем. Эксплуатация автомобилей с неисправными механизмами трансмиссии и ходовой части запрещена.
Основные неисправности механизмов трансмиссии
Основными агрегатами, узлами и механизмами трансмиссии автомобиля
являются: сцепление; механическая коробка передач; карданная передача и
задний мост (главная передача и дифференциал).
В сцеплении наиболее часто появляются следующие неисправности: нарушение регулировки привода, вызывающее неполное выключение или включение (пробуксовку) сцепления; износ фрикционных накладок ведомого диска,
подшипника муфты выключения сцепления, манжеты рабочего цилиндра привода сцепления.
Неполное выключение сцепления может быть вызвано увеличением свободного хода педали сцепления, короблением или перекосом ведомого диска,
обрывом фрикционных накладок, наличием воздуха в гидравлическом приводе
сцепления. Неполное включение (пробуксовка) сцепления может быть следствием износа или замасливания фрикционных накладок дисков, отсутствия свободного хода педали сцепления, потери упругости оттяжной пружины. Резкое
включение сцепления возможно при заедании ступицы ведомого диска на шлицах ведущего вала коробки передач, потере упругости пружинных пластин, износе или задире рабочих поверхностей нажимного диска или маховика.
59
Нагрев деталей, шум, вибрация и рывки при работе происходят при износе или недостаточном смазывании подшипника выключения сцепления, ослаблении заклепок накладок ведомого диска, увеличенном зазоре в сопряжении
ступицы ведомого диска и шлицев ведущего вала коробки передач. Появление
шипящего звука высокого тона свидетельствует о неисправности подшипника.
В механической коробке передач возникают следующие неисправности:
самовыключение передач; шум; затрудненное включение передач; перегрев и
вибрация.
Самопроизвольное выключение передач происходит при износе зубьев
колес, потере упругости пружин фиксаторов, износе блокирующих колец синхронизатора или поломке его пружины.
Повышенный шум появляется при износе зубчатых колес, подшипников
и синхронизаторов, увеличении зазора между ведущим и ведомым валами, недостаточном количестве или загрязнении смазочного материала.
Затрудненное переключение передач обусловлено износом подшипников
и шлицевых соединений, деформацией рычага или вилок привода переключения передач.
Перегрев коробки передач возникает при недостаточном уровне смазочного материала, износе сальников, ослаблении крепления крышек картера коробки передач или разрушении подшипников.
В карданной передаче о появлении неисправностей свидетельствуют повышенная вибрация и стук. Вибрация появляется при ослаблении крепления
деталей, деформации и неуравновешенности карданных валов. Стуки возникают при увеличении зазоров в шлицевых соединениях, между шипами крестовины и игольчатыми подшипниками, между обоймами игольчатых подшипников
и отверстиями в вилках.
Для заднего моста автомобиля характерны следующие неисправности:
повышенные уровни вибрации и шума; стук при трогании автомобиля с места
или при резком увеличении нагрузки на автомобиль во время его движения; нагрев картера; утечка смазочного материала.
Повышенные уровни вибрации и шума в заднем мосту появляются по следующим причинам: увеличению бокового зазора в зацеплении зубчатой пары в
результате износа их зубьев или подшипников; разрегулировке зацепления зубчатой пары по контакту; ослаблению затяжки подшипников; биению вала шестерни
60
вследствие износа подшипников; наличию дефектов деталей дифференциала,
проявляющихся при движении автомобиля по криволинейной траектории.
Стук при трогании автомобиля с места или резком увеличении нагрузки при движении автомобиля обусловлен: увеличением бокового зазора в зацеплении зубчатой пары главной передачи или дифференциала; износом
зубьев и опорных шайб сателлитов; ослаблением крепления шестерни к чашке дифференциала; износом подшипников или нарушением их регулировки.
Нагрев картера заднего моста имеет место при нарушении регулировки
подшипников и зубчатой пары.
Утечка смазочного материала из редуктора заднего моста возможна
при износе уплотнительных манжет (сальников), ослаблении затяжки болтов
крепления картера редуктора и заднего моста или повреждении прокладок.
Работы, выполняемые при ТО механизмов трансмиссии
При ЕО выполняют контрольно-осмотровые работы по определению
технического состояния и герметичности агрегатов, узлов и механизмов
трансмиссии, а также операции по проверке их работоспособности. При необходимости регулируют гидромеханическую коробку передач.
При ТО-1 дополнительно к операциям ЕО выполняют работы, приведенные в табл. 1. ТО-2 предусматривает все операции ТО-1, и дополнительно
выполняют работы, указанные в табл. 2.
При проведении СО помимо операций ТО-2 выполняют следующее: сезонную замену смазочного материала в агрегатах трансмиссии после их
предварительной промывки; проверку исправности датчика контрольной
лампы аварийного перегрева смазочного материала в гидромеханической коробке передач и температуры смазочного материала в системе автоматической передачи; при необходимости утепление агрегатов трансмиссии при
подготовке к зимней эксплуатации автомобилей в холодном климатическом
районе.
Работу коробки передач проверяют на ходу автомобиля, внешним осмотром и в процессе диагностирования. При диагностировании коробки передач определяют угловой зазор в зацеплении шестерен, фиксируемый на
вторичном валу. У новых обкатанных автомобилей угловой зазор на различных передачах в коробке составляет 2,5-6° (наибольший на прямой передаче). Предельные значения – от 5 до 15°.
61
Таблица 10
Операции ТО-1 механизмов трансмиссии, отличные от ЕО
Механизм
Проверка
Выполняемая работа
трансмиссии
Состояния и действия оттяжной Регулировка свободного
пружины. Уровня жидкости в гид- хода педали сцепления.
Сцепление
роприводе выключения сцепления и Подтягивание крепления
герметичности гидропривода.
картера сцепления
Подтягивание крепления.
Крепления коробки передач к карМеханическая
Прочистка сапуна коробки
теру сцепления. Действия мехакоробка
передач.
Подтягивание
низма переключения передач на
передач
крепления коробки передач
неподвижном автомобиле.
и поддона.
Состояния карданного вала, зазора в
шарнирных и шлицевых соединениКарданная
ях и промежуточной опоре. Крепле- Подтягивание крепления
передача
ния фланцев карданного вала, опор- указанных узлов.
ных пластин игольчатых подшипников и промежуточных опор.
Герметичности соединений: состояния крепления картера редук- Осмотр,
подтягивание
тора, крышки картера подшипни- крепления указанных узЗадний мост
ков конической шестерни, крышки лов и деталей. Прочистка
колесных редукторов и фланцев сапуна.
полуосей
Таблица 11
Операции ТО-2 механизмов трансмиссии, отличные от ТО-1
Механизм
Проверка
Выполняемая работа
трансмиссии
Крепления картера сцепления. Подтягивание крепления
Герметичности и крепления гид- картера. Осмотр, подтягиСцепление
ропривода. Свободного и полного вание крепления гидроприхода педали. Работы сцепления и вода. Регулировка хода пе-
62
усилителя привода.
Механическаякоробка
передач
Карданная
передача
Задний мост
Состояния и герметичности коробки передач. Действия механизма переключения передач и
его привода.
Зазора в шарнирных и шлицевых
соединениях, а также в промежуточной опоре.
дали.
Осмотр.
Подтягивание крепления
указанных узлов.
Замена дефектных деталей
Контроль крепления гайки
фланца шестерни главной
Крепления гайки фланца шестерпередачи при снятом карни главной передачи. Крепления
данном вале. Подтягивафланцев полуосей.
ние крепления фланцев
полуосей
Основные неисправности карданной передачи (ШРУС) заключаются в
ослаблении крепления карданных валов, износе шеек, подшипников, крестовин
карданных шарниров и шлицевых соединений карданных валов ШРУС. Характерным признаком неисправностей карданной передачи является появление
стуков, хорошо прослушиваемых при резком изменении режима движения автомобиля и трогании автомобиля с места, треска при повороте с увеличением
крутящего момента.
Зазоры, которые появляются в результате износа карданных передач, определяются или покачиванием карданного вала (ШРУС) (без количественных
результатов), или измерением в градусах. Значительные зазоры в сочленениях
деталей карданной передачи приводят к стукам. Суммарный угловой зазор карданной передачи должен быть не более 2°.
Серьезной неисправностью карданной передачи является биение карданного вала (ШРУС), которое может быть вызвано как его погнутостью, так и
износом шлицевого соединения. Обе причины приводят к дисбалансу вала.
Биение карданного вала должно быть не более 2 мм.
63
Основные неисправности главной передачи заключаются в нарушении
зацепления ведущей и ведомой шестерен, износе зубьев, подшипников, поломке деталей, ослаблении креплений. Шум шестерен при движении автомобиля со
скоростью 30-60 км/ч под действием тяговой силы, создаваемой двигателем (а
не накатом), свидетельствует о неправильном зацеплении шестерен (пятно контакта смещается в сторону широкой части зубьев ведомой шестерни). Шум
шестерен при торможении двигателем свидетельствует о смещении пятна контакта зацепления в сторону узкой части зубьев ведомой шестерни.
Суммарный угловой зазор главной передачи должен быть не более 4,5°.
Правила техники безопасности
Подъем автомобиля на подъемнике осуществляет только учебный мастер
или преподаватель.
Диагностика и техническое обслуживание автомобиля выполняется в
присутствии учебного мастера или преподавателя.
Все работы выполняются при неработающем двигателе.
Назначение, устройство и принцип работы оборудования
Люфтомер КИ-4832
Люфтомер угловой КИ-4832 (рис. 20) позволяет определять угловой зазор
в трансмиссии автомобиля и ее отдельных агрегатах. Люфтомер состоит из динамометрической рукоятки, захвата для установки на вилке карданного шарнира заднеприводного автомобиля и измерительного диска. Измерительный диск,
подвижный на оси, градуирован в градусах с пределами измерений ±90° и ценой деления шкалы 0,5°. На диске имеется герметичное кольцо из прозрачного
материала, в которое до половины его объема залита подкрашенная жидкость.
В рабочем положении, когда устройство закреплено захватом на задней
вилке карданного шарнира автомобиля, жидкость в кольце занимает всю нижнюю половину кольца и служит в качестве уровня, по отношению к которому
отсчитывается угол поворота карданного вала вместе с градуированным диском.
Угловой зазор в агрегатах трансмиссии измеряют при неработающем
двигателе. Операции по измерению люфтов в трансмиссии целесообразно на-
64
чинать с определения суммарного углового зазора карданной передачи. Для
этого следует затянуть стояночный тормоз до упора, рычаг коробки перемены
передач перевести в нейтральное положение и установить устройство на заднюю вилку карданного шарнира.
Затем, поворачивая устройством карданный вал в одну сторону, выбрать
зазор и установить шкалу градуированного диска так, чтобы уровень жидкости в
кольце на диске совпал с нулевой отметкой шкалы. Поворотом устройства в другую сторону выбрать зазор и по уровню жидкости определить его. Момент силы
при выборе зазора карданной передачи должен быть в пределах 15-20 Н ∙ м.
1 – губки зажима; 2 – рычаг; 3 – градуированный диск; 4 – полукольцо с
жидкостью; 5 – стрелка; 6 – шкала динамометрической рукоятки; 7 – рукоятка
Рис. 20. Люфтомер угловой КИ-4832
Второй операцией будет определение угловых зазоров в зацеплении шестерен всех передач в коробке передач. Для этого водитель автомобиля или слесарь-диагност по требованию мастера-диагноста поочередно включает передачи в коробке, а последний измеряет устройством зазоры. Зазор, измеряемый
устройством, состоит из зазора карданной передачи (ранее измеренного) и зазора одной из передач коробки передач. Следовательно, зазор в передачах коробки будет меньше на угловой зазор карданной передачи.
Третьей операцией будет определение зазора главной передачи ведущего
моста. Перед этим следует вывесить и затормозить задний мост автомобиля.
65
Выполнить операции по определению зазора карданной передачи при нейтральном положении шестерен в коробке передач.
Прибор КИ-8902А
Приспособление (рис. 21) предназначено для проверки биений карданных
валов. Корпус 6 устройства устанавливается на рычаге в сборе 3 свободно. Он
может перемещаться в осевом направлении в пределах 100 мм. В заданном положении корпус 6 фиксируется зажимом 5 и сухариком 4.
При проверке прогиба карданного вала задний мост автомобиля поднимают домкратом или другим подъемным устройством так, чтобы колеса не
касались пола, а карданный вал мог свободно проворачиваться. Затем подключают электромагнит к сети постоянного тока напряжением 12 В. Далее прикладывают электромагнит к очищенной поверхности нижней полки лонжерона или
кузова против места замера прогиба карданного вала, надежно закрепляют устройство на полке и включают электромагнит. Затем рукояткой 2 и зажимом 5
ослабляют осевой и телескопический зажимы и подводят к карданному валу
индикатор с ножевидным наконечником так, чтобы индикатору был сообщен
предварительный натяг 2-3 мм, и устанавливают индикатор на нуль. После этого зажимы затягивают, карданный вал поворачивают рукой на один оборот и по
показанию индикатора определяют прогиб труб карданной передачи.
При обнаружении биения карданного вала необходимо произвести его
балансировку. Для этого на вал заднеприводного автомобиля устанавливают
балансирные грузики. Определение люфтов трансмиссии переднеприводного
автомобиля с помощью вышеупомянутых приборов невозможно. Для данного
типа автомобилей суммарный люфт всей трансмиссии оценивается по параметру «выбег автомобиля» с применением стенда тяговых качеств.
Порядок и последовательность выполнения работы
Выполнить диагностику и техническое обслуживание сцепления.
Проверить герметичность привода сцепления.
Установить зазор 0,1-0,5 мм между толкателем и поршнем главного цилиндра (рис. 22). Этот зазор, необходимый для полного выключения сцепления,
регулируется ограничителем 14 педали сцепления. Зазор определяется свободным ходом педали, равным 0,4-2 мм.
66
Свободный ход толкателя вилки выключения сцепления, равный 4-5 мм,
регулируется гайкой 5, которая фиксируется контргайкой 6.
После выполнения указанных регулировок свободный ход педали сцепления до начала выключения сцепления должен составлять 25-35 мм.
1 – электромагнит, 2 – рукоятка, 3 – рычаг, 4 – сухарик, 5 – зажим, 6 – корпус,7 – индикатор, 8 – крышка
Рис. 21. Устройство КИ-8902А
Перед прокачкой гидропривода сцепления проверяют уровень жидкости в
бачке, при необходимости жидкость доливают. Надевают на головку штуцера 4
рабочего цилиндра шланг, нижний конец которого погружают в сосуд с жидкостью, применяемой для гидропривода. Резко нажимают 3-5 раз на педаль сцепления с интервалами 2-3 с и, удерживая педаль в нажатом положении, отвертывают на 1/2-3/4 оборота штуцер 4, вытесняя нажатием на педаль находящуюся в
приводе жидкость вместе с воздухом через шланг в сосуде. После того как педаль достигнет крайнего переднего положения и истечение жидкости через
шланг прекратится, заворачивают штуцер до отказа.
67
Указанную операцию повторяют до полного выхода пузырьков воздуха и,
удерживая педаль нажатой, заворачивают штуцер до отказа, снимают шланг и
надевают колпачок штуцера.
При прокачке следят, чтобы уровень жидкости в бачке был выше отверстия для трубки, идущей к главному цилиндру, а конец шланга для прокачки
был постоянно погружен в жидкость.
1 – корпус главного цилиндра; 2 – перепускное (компенсационное)
отверстие; 3 – прокладка штуцера; 4 – штуцер; 5 – стопорная пружинная
шайба; 6 – поршень главного цилиндра; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – поршень толкателя; 9 – крючок; 10 – ось педалей; 11 – кронштейн педалей сцепления
и тормоза; 12 – пружина сервопривода педали сцепления; 13 – оттяжная пружина
педали сцепления; 14 – ограничитель хода педали сцепления; 15 – педаль сцепления; 16 – толкатель поршня; 17 – защитный колпачок; 18 – стопорное
кольцо; 19 – впускное отверстие; 20 – уплотнительное кольцо (кольцевой клапан);
21 – перепускное отверстие поршня; 22 – рабочая полость цилиндра; 23 – пружина;
24 – прокладка; 25 – пробка
Рис. 22. Педаль и главный цилиндр привода сцепления:
68
Если, несмотря на продолжительную прокачку, из шланга выходят пузырьки воздуха, то проверяют надежность крепления соединений, выясняют,
нет ли на трубках трещин или подтекания в соединениях со штуцерами. Возможно проникновение воздуха через неисправные уплотнительные кольца
главного или рабочего цилиндра.
Диагностирование и техническое обслуживание коробки передач
Проверить крепление коробки передач к картеру сцепления.
Выполнить проверку герметичности и уровня масла в коробке передач.
Проверить действия механизма переключения передач на неподвижном
автомобиле.
Послушать с помощью стетоскопа работу коробки передач на наличие
посторонних стуков и шумов.
Проверить угловой зазор в зацеплении при помощи углового люфтомера КИ-4832.
Прочистить сапун коробки передач.
Диагностирование и техническое обслуживание карданной передачи
Проверить уровень шума, стук и повышенную вибрацию в карданной передаче.
Проверить биение карданной передачи при помощи прибора КИ-8902А.
Проверить и подтянуть болты и гайки крепления фланцев карданных
шарниров и промежуточной опоры.
Диагностирование и техническое обслуживание заднего моста.
Выполнить проверку герметичности и уровня масла в картере заднего моста.
Послушать с помощью стетоскопа работу заднего моста на наличие посторонних стуков и шумов.
Прочистить сапун.
Указания к оформлению отчета
В отчете отразить: название лабораторной работы, цель, задание, использованное оборудование.
Кратко описать устройство и принцип работы приборов КИ-4832 и КИ-8902А.
Выполнить все операции, предусмотренные подразделами 7.1-7.3, полученные результаты замеров и наблюдений записать в отчет по форме табл. 3.
Провести анализ результатов замеров и наблюдений и представить в отчете заключение по пп. 7.1-7.3.
69
Подготовить ответы на контрольные вопросы.
Таблица 12
Протокол диагностики трансмиссии автомобиля ВАЗ-2104
Величины диагностических
Наименование диагностического параметра
параметров нормативов
1 Сцепление
1.1 Герметичность системы привода
1.2 Свободный ход педали, мм
2 Коробка передач
2.1 Герметичность коробки передач
2.2 Легкость включения передач
2.3 Величина люфта на любой из передач
2.4 Наличие шумов, стуков
3 Карданная передача
3.1 Биение карданной передачи
3.2 Наличие характерного щелчка в момент трогания
автомобиля
4 Задний мост
4.1 Герметичность заднего моста
4.2 Наличие шумов, стуков при работе
70
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
Определение гидравлической плотности клапанных пар топливных насосов высокого давления
Цель работы: Ознакомление с оборудованием, изучение методики и получение практических навыков определения гидравлической плотности клапанных пар ТНВД.
Содержание работы:
В процессе работы определяют гидравлическую плотность нагнетательных клапанов по цилиндрическому разгрузочному пояску и суммарную гидроплотность по запирающему конусу и разгрузочному пояску.
Оборудование, расходные материалы, инструменты и приспособления:
стенд КИ-1086, дизельное топливо, секундомер, ванночка, ветошь.
Техника безопасности при выполнении работы
– при снятии клапанной пары со стенда, во избежание разбрызгивания
топлива, необходимо стравливать избыточное давление в гидросистеме стенда
в соответствии с инструкцией по его эксплуатации;
– при попадании дизельного топлива на лицо и глаза тщательно промыть
их водой с мылом.
Общие положения
Нагнетательный клапан и его седло образуют прецизионную клапанную пару.
Техническое состояние такой пары оценивается ее герметичностью (гидравлической
плотностью) по запирающему конусу и разгрузочному пояску, оцениваемое временем снижения давления в опрессовочном стенде в заданном диапазоне давлений.
Для проверки на гидроплотность по разгрузочному пояску диапазон изменения давления составляет: 0,2 ... 0,1 МПа, а для проверки на суммарную гидроплотность по запирающему конусу и разгрузочному пояску – 0,8 ... 0,7 МПа.
71
Испытанные клапанные пары сортируют по группам гидроплотности в
соответствии с таблицей 11.
Таблица 13
Нормативные показатели
суммарная герметичность
герметичность по разгрузочному пояску
время, с
группа плотности
время, с
группа плотности
менее 2
2 ... 10
более 10
–
выбраковка
I
II
–
менее 30
31 ... 40
41 ... 50
более 50
выбраковка
I
II
III
Испытательное оборудование
Стенд КИ-1086 предназначен для проверки клапанных пар автотракторных топливных насосов высокого давления. Гидравлическая схема стенда показана на рис.
22. Топливо из бачка 1 закачивается поршневым насосом 3 с ручным приводом 9 и нагнетается в гидроаккумулятор 4. Объем гидроаккумулятора составляет 5-10"4 м3. Выход гидроаккумулятора соединен топливопроводом с входом механизма 8 крепления
испытываемого нагнетательного клапана 6 и его седла 7. Таким образом, участок гидросистемы стенда от насоса до нагнетательного клапана находится под избыточным
давлением. Выход механизма 8 имеет слив в бачок 1 стенда. Для измерения давления
имеется манометр 5.
Рис. 22. Схема стенда КИ-1086
72
а)
б)
а) – общий вид стенда; б) – механизм крепления клапанной группы
Рис. 23. Стенд КИ-1086
Внешний вид стенда с механизмом крепления клапанной пары представлен
на рисунке. 23. Масса стенда без топлива – 17 кг. Механизм крепления клапанной
пары представляет собой корпус 1 (рис. 23, а), в который вставлена втулка 5. Корпус имеет два продольных паза, по которым перемещается шип втулки. Шип также
может перемещаться и по внутренней поперечной канавке. Испытываемую клапанную пару вставляют в гнездо в верхней части втулки и вынимают из него через окно корпуса.
Во втулку 5 (рис. 23, б) ввернут прижимной винт 7, внутри которого имеется установочный винт 6. В верхней части втулки находится упорный шариковый подшипник 4 и испытываемый клапан 9 с установочным кольцом 11. На
нижнюю часть корпуса навернута накидная гайка 8, которая является упором
для втулки 5. В верхней части корпуса помещены поршень 3 и пружина 2. Клапан своей головкой упирается в поршень и сжимает пружину. Поршень имеет
отверстия для свободного прохода топлива во время испытания клапана. Нижний конец винта 7 имеет квадратную грани и резьбу. Вороток 16 надет на квадратную часть винта и закреплен специальной гайкой 15. К нижнему концу установочного винта 6 прикреплена трещотка 14.
Стенд имеет основание в виде поддона 1, поршневой насос 8 и сливной
лоток 2 (см. рис. 23, а).
73
Порядок выполнения работы
Подготовка стенда к работе:
1) Проверить показания манометра стенда, при необходимости установить регулировочным винтом на «ноль».
2) Проверить уровень дизельного топлива в бачке стенда, при необходимости, долить.
3) Повернуть вороток 16 (рис. 23, б) на пол-оборота для ослабления затяжки втулки 5 и опустить втулку в нижнее положение рукояткой 12.
4) Повернуть винт 6 так, чтобы верхний конец его находился ниже верхней плоскости опорного шарикоподшипника 4.
5) Положить пластмассовую заглушку из комплекта стенда' на опорный
шарикоподшипник 4.
6) Поднять втулку 5 рукояткой 12 до упора и поверните рукоятку вправо
до отказа.
7) Уплотнить вращением рукоятки 16 посадку заглушки.
8) Создать насосом 8 давление в гидроаккумуляторе, равное 0,92 МПа, и
замерить время падения давления. Для герметичной гидросистемы стенда падение давления с 0,9 МПа в течение трех минут не должно превышать 0,05
МПа. В случае невыполнения этого условия, протянуть крепежные элементы
гидросистемы стенда или проверить состояние насосного узла.
9) Сбросить избыточное давление в стенде путем медленного отворачивания воротка.
10) Повторить
11) Вынуть заглушку.
Проверка клапанных пар на герметичность по разгрузочному пояску
1) Повернуть винт 6 (рис. 23, б) так, чтобы верхний конец его находился
ниже верхней плоскости опорного шарикоподшипника 4.
2) Положить на опорный шарикоподшипник 4 установочное кольцо 11,
соответствующее испытываемому клапану. Кольцо должно плотно входить в гнездо.
3) Вставить клапанную пару с уплотнительной прокладкой 10, прилагаемой к стенду, в установочное кольцо.
74
4) Подвести, вращая трещотку 14, верхний конец винта 6 до соприкосновения с клапаном. В момент касания трещотка провернется.
5) Повернуть винт 6 за головку 13 на два деления шкалы. Одно деление
насечки на винте соответствует 0,1 мм осевого перемещения винта.
6) Поднять втулку 5 рукояткой 12 до упора и повернуть рукоятку вправо
до отказа.
7) Уплотнить посадку клапана вращением рукоятки 16.
8) Поднять давление топлива в стенде до 0,22 МПа.
9) Определить по секундомеру время снижения давления от 0,2 МПа до
0,1 МПа и занести показания в журнал наблюдений.
10) Сбросить избыточное давление в стенде путем медленным отворачивания воротка.
11) Повернуть вороток 16 (рис. 23) на пол-оборота и опустить втулку 5 в
нижнее положение рукояткой 12.
12) Вынуть испытываемую клапанную пару из стенда и промыть в ванночке с чистым дизельным топливом.
13) Повернуть клапан относительно седла на 120° по отношению к предыдущему положению.
14) Повторить п.п. 3 ... 13 не менее двух раз, окончательный результат
измерений взять как среднее арифметическое.
Проверка клапанных пар на суммарную герметичность
1) Повторить п.п. 1 ... 3, 6, 7 предыдущего раздела 3.2.
2) Поднять давление топлива в стенде до 0,82 МПа.
3) Определить по секундомеру время снижения давления топлива от
0,8 до 0,7 МПа и записать в журнал наблюдений.
4) Повторить п.п. 11 ... 13 предыдущего раздела 3.2 и п.п. 1 ... 3 не менее двух раз, окончательный результат измерений взять как среднее арифметическое.
Содержание отчета: В отчете по лабораторной работе кратко изложить
методику проверки клапанных пар ТНВД, привести схемы стенда. Результаты испытаний занести в таблицу 4. Дать их оценку с точки зрения соответствия нормативным требованиям.
75
Таблица 14
№
п/п
Фактические показатели
герметичность по разгрузочному
пояску
время, с
группа плотности
суммарная герметичность
время, с
группа плотности
76
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
Определение гидравлической плотности плунжерных пар топливных насосов высокого давления
Цель работы: Ознакомление с оборудованием, изучение методики и получение практических навыков определения гидравлической плотности клапанных пар.
Содержание работы: в процессе работы определяют гидравлическую
плотность плунжерных пар в положении максимальной подачи.
Оборудование, расходные материалы, инструменты и приспособления:
устройство КИ-759, дизельное топливо, дизельное масло, секундомер, ванна,
ветошь.
Техника безопасности при выполнении работы: при попадании дизельного топлива на лицо и глаза тщательно промыть их водой с мылом.
Общие положения
Плунжер и его втулка образуют прецизионную плунжерную пару. Техническое состояние такой пары оценивается ее герметичностью (гидравлической
плотностью) по дозирующей части плунжера, оцениваемое по времени опускания плунжера во втулке в опрессовочном устройстве под воздействием заданной статической нагрузки.
В качестве технологической жидкости для проверки плунжерных пар,
бывших в эксплуатации, используют смесь дизельного топлива и дизельного
масла с кинематической вязкостью смеси 36±1 с-стокс при температуре 20 °С.
Смесь с данной вязкостью получается при смешении двух весовых частей дизельного масла и одной части дизельного топлива, если вязкость дизельного
топлива при температуре 20 °С равна 4,3 с-стокса, а зимнего дизельного масла
при температуре 100 °С равна 8,4 с-стокса. Перед заправкой устройства смесь
тщательно перемешивают и отфильтровывают.
Испытанные плунжерные пары делят по группам гидравлической плот-
77
ности в соответствии с таблицей 13.
Таблица 15
Нормативные показатели
время опрессовки, с
менее 5
5 ... 10
10 ... 15
15 ... 20
20 ... 25
25 ... 30
группа плотности
выбраковка
I
II
III
IV
V
Испытательное оборудование
Устройство для проверки плунжерных пар (рис. 24) состоит из основания
1, корпуса 6, установочной головки 9, подпятника 5, нажимного винта 4 с воротком 3, рычага 10, стойки 15, бака и поддона. Устройство укомплектовано секундомером с подставкой.
Снизу в корпус ввернут нажимной винт 4 со сферическим хвостовиком.
На хвостовик винта опирается подпятник 5, который имеет тщательно отполированные торцовые поверхности. При работе устройства подпятник прижимают винтом к торцу втулки плунжера испытываемой плунжерной пары. Чтобы
топливо не просачивалось в зазор между втулкой плунжера и подпятником, поверхности подпятника обработаны с высокой чистотой.
Сбоку к корпусу устройства привернута трубка, на которой установлен
бачок 13 для топлива. Напротив трубки в корпусе имеется канал, который выходит на поверхность разъема в установочную головку 9, а оттуда во втулку 7
плунжерной пары. Чтобы через зазор в месте разъема не вытекало топливо, в
корпусе имеется штуцер с пружиной, который в рабочем положении прижимается к гнезду установочной головки. Штуцер служит также фиксатором для совмещения каналов в корпусе и головке.
78
Рис. 24. Устройство для проверки гидравлической плотности плунжерных пар
Для отвода лишнего топлива при наполнении втулки плунжера в корпусе
имеется канал, направляющий это топливо вниз на плиту. Вверху корпус имеет
вырезы в форме ласточкина хвоста, а установочная головка – соответственно
выступы. При работе головка опускается в вырезы корпуса и поворачивается до
совмещения штуцера (фиксатора) корпуса с гнездом топливного канала.
Центральное отверстие головки служит для крепления втулки плунжера
при испытании. В отверстие помещается втулка плунжера, фиксируется втулка
винтом 8, ввертываемым до упора буртиком винта в корпус. Хвостовик винта
заходит в паз втулки. В верхней части головка имеет прорезь для поводка
плунжера. Середина прорези находится в одной плоскости с фиксаторами. Это
79
позволяет при испытании установить плунжеры и втулки в строго определенном взаимном положении. Такое положение подобрано на основании изучения
расположения мест максимального износа плунжерных пар. В верхней части стойки имеется втулка 14 с упором. К втулке приварена обойма, в которую запрессован
шариковый подшипник, на ней поворачивается ось рычага 10. При испытании рычаг через ролик 11 давит на торец плунжера. Масса рычага и его размеры подобраны так, чтобы находясь в горизонтальном положении, рычаг давил на плунжер с
силой 125 Н. Под плунжером топливо сжимается до 2,2 МПа.
Имеющийся на втулке упор регулируют так, чтобы в момент, когда рычаг доведен в горизонтальном положении до упора, ролик касался торца
плунжера в центре.
Действие устройства основано на измерении времени, за которое через
зазор между плунжером и втулкой плунжера просачивается определенное количество топлива, сжатого в рабочем пространстве плунжерной пары до определенного давления.
Порядок выполнения работы
Подготовка устройства к работе:
1) Проверить чистоту деталей устройства и при необходимости промыть
их в чистом дизельном топливе.
2) Проверить уровень топлива в бачке и при необходимости долить.
3) Убедиться в исправности и плоскостности подпятника, осмотрев его
рабочую поверхность, прилегающую к торцу втулки плунжера. Риски и следы
коррозии на рабочей поверхности подпятника не допускаются.
Для проверки плоскостности подпятника из новых плунжерных пар отбирается эталонная втулка плунжера с хорошо сохранившейся поверхностью торца. Эту втулку и подпятник тщательно промыть в бензине и высушить. После
этого прижать подпятник рукой к торцу втулки и несколько раз передвинуть
относительно втулки. Подпятник должен удерживаться от падения силами
межмолекулярного сцепления при любом положении втулки. При необходимости поверхности подпятника отполировать с помощью полировочной пасты на
правочной плите.
Определение гидроплотности плунжерной пары:
80
1) Убедиться в исправности торца втулки плунжера испытываемой пары.
Риски и следы коррозии на торце втулки не допускаются.
2) Установить втулку плунжера в головку 9, завернуть до отказа винт 18,
при этом хвостовик винта должен войти в паз втулки плунжера. Убедиться, что
после ввертывания винта втулка имеет продольный люфт в головке.
3) Опустить головку вместе с втулкой в корпус 6 и повернуть ее так, чтобы выступы в виде ласточкина хвоста зашли
под соответствующие выступы в корпусе. Поворачивать головку до совмещения штуцера (фиксатора) с гнездом.
4) Завернуть винт 3 легким рывком воротка до отказа.
5) Опустить плунжер во втулку плунжера и убедиться в легкости и плавности его перемещения.
6) Вынуть плунжер из втулки.
7) Открыть кран бачка и заполнить до краев втулку и углубление в головке устройства топливом.
8) Опустить плунжер во втулку, поместив поводок плунжера в прорезь
головки.
При легком нажатии рукой на торец плунжера должно чувствоваться резко возросшее сопротивление, что соответствует моменту начала нагнетания топлива.
9) Повернуть рычаг 10 в горизонтальное положение до соприкосновения
с упором и опустить вниз, при этом ролик 11 рычага должен упираться в центр
торца плунжера. В противном случае отрегулировать положение упора, отвернув гайку 12.
10) Включить секундомер в момент начала давления рычага' на плунжер.
11) Выключить секундомер, когда рычаг начнет быстро опускаться, и записать время (в секундах) в журнал наблюдений.
12) Повторите п.п. 9 ... 11 не менее двух раз, окончательный результат
взять как среднее арифметическое.
Таблица 16
№ п/п
Фактические показатели
время опрессовки, с
группа плотности
Содержание отчета: В отчете по лабораторной работе кратко изложить
81
методику проверки плунжерных пар ТНВД, привести схему устройства. Результаты проверки занести в таблицу 6. Дать оценку их соответствия нормативным требованиям.
82
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
Определение геометрических параметров топливоподачи ТА дизеля
Цель работы: Ознакомление с оборудованием, изучение методики и получение практических навыков определения геометрических параметров топливоподачи ТА дизеля.
Содержание работы: в процессе работы определяют герметичность и давление открытия нагнетательных клапанов, геометрическое начало и продолжительность подачи топлива секциями ТНВД.
Оборудование, расходные материалы, инструменты и приспособления:
стенд КИ-22205, дизельное топливо, ТНВД, набор гаечных ключей, вороток.
Техника безопасности при выполнении работ:
– перед включением гидронасоса стенда убедиться в надежном закреплении всех резьбовых соединений топливопроводов, наличии уплотнительных
шайб, в полном открытии крана управления давлением гидронасоса;
– включение стенда осуществлять только в присутствии преподавателя
или учебного мастера;
– при попадании дизельного топлива на лицо и глаза тщательно промыть
их водой.
Общие положения
К геометрическим параметрам топливоподачи относят: начало и продолжительность подачи топлива насосными секциями ТНВД в углах поворота кулачкового вала. Данные параметры определяют в два этапа.
На первом этапе находят начало и длительность цикловой подачи той
секции ТНВД, которая подает топливо в первый цилиндр дизеля. За начало углового отсчета принимают угол поворота кулачкового вала ТНВД, соответствующий положению плунжера этой секции в в.м.т.
83
Рис. 25. Схема измерения геометрических параметров топливоподачи
На втором этапе находят начало и продолжительность подачи остальными секциями ТНВД. При этом за начало углового отсчета берется угол поворота кулачкового вала ТНВД, соответствующий началу нагнетания той секции,
которая подает топливо в первый цилиндр.
Испытательное оборудование
Испытания выполняют на универсальном стенде КИ-22205,
Порядок выполнения работы
Подготовка стенда КИ-22205 к работе:
1) Осмотреть стенд на предмет отсутствия следов течи топлива из гидросистемы стенда, механических и других повреждений стенда.
2) Открыть дверцы стенда, замерить уровень топлива в баке и при необходимости долить.
3) Включить стенд в сеть, убедиться в исправности работы всех приборов
стенда и выключить стенд.
4) Установить испытываемый ТНВД на кронштейн стенда и закрепить его
84
на кронштейне.
5) Подвинуть кронштейн вместе с ТНВД по направляющим к передней
панели стенда до совпадения выступов ведомой полумуфты, расположенной на
кулачковом валу ТНВД, с отверстиями на текстолитовой шайбе, расположенной на ведущей полумуфте стенда.
6) Провернуть вал стенда воротком для установления соосности полумуфт,
откорректировать положение кронштейна на столе стенда и закрепить его.
7) Подключить испытываемый ТНВД к гидросистеме стенда топливопроводами по схеме, приведенной на рисунке 25. При этом соединить штуцер «VI»
со штуцером входного отверстия головки ТНВД топливопроводом высокого
давления из резинотканевого рукава, а штуцеры нагнетательных секций' ТНВД
с отверстиями кронштейна – топливопроводами низкого давления.
8) Вывинтить перепускной клапан из дренажного отверстия головки
ТНВД и заглушить отверстие пробкой из комплекта стенда.
Определение герметичности и давления открытия нагнетательных клапанов:
1) Переместить рычаг управления отсечкой топлива ТНВД в положение «отсечка» и закрепить его с помощью приспособления из комплекта стенда (рис. 67).
2) Включить привод стендового насоса кнопкой «пуск» двухэлементной
кнопочной станции.
3) Поднимать давление в головке ТНВД плавным вращением рукоятки 14
дросселя по часовой стрелке до момента появления течи топлива из трубопроводов всех секций ТНВД в передний бак стенда и записать показания манометра 13.
Давление, при котором начинает вытекать топливо сплошной струйкой из
топливопроводной секции, соответствует давлению открытия ее нагнетательного клапана.
4) Сбросить избыточное давление в головке ТНВД вращением дросселя
14 (рис. 65) против часовой стрелки.
5) Выключить привод стендового насоса, нажав кнопку «стоп» двухэлементной кнопочной станции.
6) Освободить рычаг управления отсечкой топлива.
Определение геометрических углов начала и продолжительности подачи
топлива секциями ТНВД:
85
1) Переместить рычаг управления подачей топлива ТНВД в положение
«максимальная подача» и закрепить его с помощью приспособления из комплекта стенда.
2) Повторить п.п. 2, 3 предыдущего раздела.
3) Медленно проворачивать вал стенда воротком в направлении рабочего
вращения вала ТНВД, наблюдая последовательные прекращения истечения топлива из трубопроводов секций ТНВД согласно порядка их работы, до момента
прекращения истечения топлива из трубки той нагнетательной секции ТНВД,
которая подает топливо в первый цилиндр ДВС.
Этот момент времени соответствует перекрытию торцом плунжера впускного отверстия втулки и началу подачи топлива.
4) Остановить вращение вала и замерить величину угла на градуированном подвижном диске относительно визира. Записать результат замера.
5) Провернуть вал стенда по ходу вращения на угол 360/i, (i – число секций ТНВД), остановить и медленно проворачивать в обратную сторону до момента прекращения истечения топлива из этой же трубки. Этот момент соответствует перекрытию торцом плунжера впускного отверстия втулки при опускании плунжера.
6) Повторить п. 4.
7) Провернуть еще раз вал таким образом, чтобы деление подвижного
диска, находящееся посередине между определенными углами, оказалось против визира подвижного диска. В таком положении кулачкового вала ТНВД
плунжер секции будет находится в положении в.м.т.
8) Ослабить крепление кожуха, повернуть его до совпадения визира с
«нулем» подвижного диска и закрепить.
9) Медленно проворачивать вал стенда от нулевого значения подвижного
диска против направления рабочего вращения вала ТНВД до момента прекращения истечения топлива из трубопровода испытываемой секции.
10) Повторить п. 4 и сравнить измеренный угол начала подачи топлива с
нормативным и, при необходимости, отрегулировать подбором толщины регулировочной шайбы или высотой винта в толкателе плунжера испытываемой секции.
11) Повторить п.п. 9, 10.
12) Медленно проворачивать вал стенда в направлении рабочего вращения вала ТНВД до начала истечения топлива из испытываемой секции.
86
Этот момент времени соответствует открытию впускного отверстия втулки отсечной кромкой плунжера и окончанию подачи топлива.
13) Повторить п. 4 и сравнить измеренный угол геометрической продолжительности подачи топлива с нормативным и, при необходимости, отрегулировать поворотом корпуса нагнетательной секции или втулки плунжера испытываемой секции. Геометрическая продолжительность подачи топлива определяется разницей между углами окончания и начала подачи топлива.
14) Проворачивать вал стенда на 360° в направлении рабочего вращения
вала ТНВД и записывать показания по шкале подвижного диска в моменты
прекращения истечения топлива из трубопроводов соответствующих секций.
Для каждой секции должны фиксироваться два момента прекращения истечения топлива из трубопровода, соответствующие началу и концу подачи топлива. При необходимости отрегулировать секции как в п. 14.
15) Повторить п.п. 4, 5 предыдущего раздела 2
16) Освободить рычаг управления подачей топлива.
17) Выключить стенд из сети.
Таблица 16
Секции ТНВД
Измеряемый параметр
1
2
3
4
5
6
7
Герметичность нагнетательных
клапанов
Давление открытия нагнетательного клапана, МПа
Угол начала подачи, град.
Угол продолжительности подачи, град.
Содержание отчета: В отчете по лабораторной работе кратко изложить
методики проверки клапанных пар и определения геометрических параметров
8
87
топливоподачи, дать схемы измерения геометрических параметров топливоподачи. Результаты проверки занести в таблицу 15. Дать оценку их соответствия
нормативным требованиям.
88
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
Диагностика систем двигателя автомобиля с использованием мотортестера
Цель работы: Освоить методику и приобрести навыки технической диагностики двигателя автомобиля (далее – двигателя) с использованием мотортестера.
Задание:
– ознакомиться с назначением мотортестеров;
– изучить устройство и работу мотортестера М3-2;
– составить отчет о выполненной работе;
– подготовить ответы на контрольные вопросы.
Оборудование, приборы и инструменты:
– мотортестер М3-2;
– автомобиль ВАЗ 2104.
Теоретическая часть
Существует целый ряд небольших приборов, предназначенных для диагностики двигателей (стробоскопы, автомобильные тестеры и мультиметры).
Все эти приборы достаточно удобны в работе, но имеют общий недостаток –
измеряют только один, в лучшем случае, несколько параметров, предоставляя
специалисту слабую возможность на основе этих данных делать дальнейший
анализ результатов. Такая особенность рассмотренных приборов не позволяет
увеличить производительность станций технического обслуживания (СТО) –
слишком велики затраты времени на каждый автомобиль. Решают проблему
универсальные устройства, получившие название Engine Аnаlуzеr или более
привычное в нашей стране – «мотортестер».
Самые большие возможности для диагностирования сегодня имеют мотортестеры высшего уровня сложности. Соответственно, цена прибора колеблется в
пределах 25 ... 50 тыс. долларов. А его производством заняты такие крупнейшие
фирмы, как американские Аutomоfive Diagnostic (торговые марки Веаr и Аllen) и
Sun electric, а также европейская Robert Bosch. Разумеется, эти приборы являются
89
универсальными настолько, насколько это вообще возможно, – они позволяют
тестировать двигатели самых различных марок и моделей автомобилей, хотя мотортестеры фирмы Bosch имеют более выраженный европейский акцент. Существуют также узкоспециализированные приборы, предназначенные для диагностирования автомобилей только одного конкретного производителя.
Основой мотортестеров высшего уровня сложности являются современные компьютеры. Американские производители решают этот вопрос традиционно – используют IВМ-совместимые процессоры, работающие в операционной среде Windows. В то же время Bosch использует процессор Моtоrоlа и известную только специалистам операционную систему 0S-9. В какой-то мере это
является недостатком немецких приборов.
В состав мотортестеров входят специальные датчики и пробники, подключаемые к поворотной консоли (отсюда эти мотортестеры иногда называют
консольными). С помощью датчиков и пробников осуществляется измерение
различных параметров двигателя. Так, при проверках систем зажигания фиксируются не только картины протекания тока в первичной цепи и угол опережения зажигания, но и напряжения на клеммах катушки зажигания, величина тока
и напряжение разрыва, напряжение пробоя искрового промежутка свечи, напряжение дуги, длительность искрового разрыва. Американские приборы могут
измерить также и такие параметры как число колебаний тока в катушке зажигания после окончания искрового разряда, падение напряжения на так называемых паразитных зазорах (например, между бегунком и контактами на крышке
распределителя зажигания).
Для измерения параметров систем зажигания используются емкостные,
индуктивные датчики и кабели специальной конфигурации. Обилие различных
типов систем зажигания, устанавливаемых на современных и более старых автомобилях, требует также оснащения мотортестеров массой дополнительных,
причем весьма дорогостоящих, адаптеров для их подключения.
Кроме системы зажигания мотортестер измеряет параметры систем пуска
и электроснабжения, разрежение во впускном коллекторе, частоту вращения,
состав выхлопных газов. Не является проблемой и информация непосредственно от компьютера управления двигателем – ее тоже можно получить, подключившись к диагностическому разъему автомобиля. В данном случае мотортестер будет выполнять роль сканера.
90
Вся информация, собираемая и обрабатываемая мотортестером, выводится на дисплей монитора в удобной для анализа форме. Это могут быть как цифровые, так и аналоговые сигналы, включая реальные формы напряжений в цепях системы зажигания, сигналов датчиков и исполнительных механизмов.
Мотортестеры высшей группы сложности снабжаются программным
обеспечением, облегчающим как тестирование двигателя, так и анализ полученных результатов. Например, возможно тестирование не только в ручном (по
команде оператора), но и в автоматическом режиме. При этом проводится серия последовательных измерений различных параметров во время прокрутки
двигателя стартером, на холостом ходу, на повышенной частоте вращения, при
ускорении и т. д. Полученные значения параметров сравниваются с эталонными для данного двигателя, которые хранятся на жестком диске системного блока мотортестера. Если какой-либо параметр вышел за допустимые пределы, то
информация об этом появится на дисплее. Далее можно воспользоваться специальной экспертной программой, которая выведет на дисплей список возможных
причин неисправностей. Именно наличие банка эталонных параметров и программы автоматического тестирования отличает мотортестер высшей группы
сложности от его не менее современных, но гораздо более дешевых собратьев.
Как правило, программное обеспечение мотортестеров позволяет с достаточно высокой вероятностью указать на такие неисправности, которые позволяют компьютеру принять достаточно определенное решение. Если же неисправность сложная, носит комплексный характер или вообще не проявляется
при стандартном тестировании двигателя, то программа не сможет дать однозначного ответа. В этом случае нестандартное мышление и интуиция человека
приобретают решающую роль. Именно поэтому все мотортестеры имеют возможность работать в «ручном» режиме, а наиболее важной и часто используемой профессионалами функцией прибора остается вывод на дисплей реальных
электрических сигналов от компонентов системы управления двигателем. Это
означает, что опыт и квалификация специалиста-диагноста остается важным
условием объективной технической диагностики двигателя.
Мотортестер предназначен для измерения параметров и проверки технического состояния 2, 3, 4, 5, 6, 8 – цилиндровых четырехтактных двигателей
внутреннего сгорания в рабочих условиях применения, которые характеризуются следующими факторами:
91
– температура окружающего воздуха – (5 ... 40)º С;
– относительная влажность воздуха при температуре 25º С – 90 %;
– атмосферное давление, кПа (мм. рт. ст.) – 84 ... 106,7 (630 ... 800);
– напряжение питающей сети переменного тока при частоте 50 Гц – (220 + 22) В.
Основные технические данные и характеристики представлены в таблице 17.
Таблица 17
Основные технические данные и характеристики мотортестера М3-2
Предел допусЗначение харакЦена единицы
каемой основНаименование парамет- теристики, диапанаименьшего
ной абсолютра, характеристики
зон измерения
разряда поканой погрешнопараметра
зания
сти измерений
1
2
3
4
Питание от сети пере220 + 22
менного тока: напряже50 + 1
ние, Вчастота, Гц
Мощность, потребляеНе более 20
мая от сети, В.А
Время установления раНе более 5
бочего режима, мин
Время установления поНе более 1
казаний, мин
Средняя наработка на
Не менее 3000
отказ (То), ч
Масса мотортестера, кг
Не более 8,5
Габаритные размеры мо350×200×450
тортестера, мм
Класс защиты от поражения электрическим
I
током по ГОСТ 26104-89
Контролируемые параметры бензинового и дизельного двигателей
Частота вращения ко100 ... 5000
+ 10
1
ленчатого вала, об/мин
92
Неравномерность частоты вращения коленчатого вала, об/мин
Напряжение постоянного электрического тока
на клеммах аккумуляторной батареи (Uаб,
эдс, Uзар), В
Эффективная мощность
двигателя, кВт (л.с.)
Относительная компрессия по цилиндрам, %
Мощность механических
потерь, кВт (л.с.)
Время накопления энергии в катушке зажигания, Т накопл., мс
Угол замкнутого состояния контактов прерывателя, УЗСК, отсчитанный по углу поворота
распределительного вала, градус
Отношение длительности
замкнутого состояния контактов прерывателя к суммарной
длительности цикла замкнутого и разомкнутого состояния контактов, УЗСК, %
–
+ 10
1
0 ... 40,0
+ 0,2
0,1
0 ... 400
(0 ... 540)
бензинового двигателя
1
(1)
0 ... 100
1
0 ... 100
(0 ... 135)
1
(1)
1,6 ... 35,5
+ 0,3
0,1
5,0 ... 80,0
+ 0,5
0,1
5 ... 88
+2
1
93
Угол опережения зажигания, УОЗ, градус:
- при определении верхней мертвой точки
(ВМТ)
по сигналу датчика ВМТ
- при определении ВМТ
с помощью стробоскопа
Асинхронизм угла замкнутого состояния контактов прерывателя,
УЗСК, градус (%)
Угол опережения зажигания, создаваемый центробежным автоматом,
УОЗц, градус
Угол опережения зажигания, создаваемый вакуумным автоматом,
УОЗв, градус
Напряжение постоянного электрического тока
на клемме катушки зажигания, Uкз, В
Падение напряжения на
замкнутых контактах
прерывателя, Uпр, В
Напряжение горения на
свечах зажигания, кВ
Длительность горения
на свечах зажигания, мс
Бесперебойность искрообразования, %
5 ... 80
+1
+1
1
1
–
+ 0,5 (3)
0,1 (1)
–
+1
1
–
+1
1
0 ... 20,0
+ 0,2
0,1
0 ... 4,0
+ 0,2
0,1
1 ... 60
0 ... 5,0
0,1
0 ... 5,0
0,1
0 ... 100
1
94
Время открытия форсунки инжектора, мс
Уровень напряжения
сигнала лямбда-зонда
(min, max), В
0,5 ... 15,0
+ 0,3
0,1
0 ... 5,0
+ 0,5
0,1
0 ... 50,0
+ 1,0
0,1
0 ... 50,0
+ 1,0
0,1
1,0 ... 10,0
+ 0,2
0,1
1 ... 60
+1
1
дизельного двигателя
Максимальное давление
впрыска, Рmax, МПа
Остаточное давление в
трубопроводе высокого
давления, Рост, МПа
Длительность подачи
топлива, ДЛИТ, мс
Угол опережения подачи
топлива, отсчитанный по
углу поворота коленчатого вала, УОПТ, градус
Подготовка мотортестера к работе:
– подключите стробоскоп к соединителю стробоскоп мотортестера (рис. 26);
– подключите датчик тока к соединителю ДТ мотортестера;
– подключите датчик высокого напряжения ДВН и датчик начала отсчета
ДНО к соединителю ДВН, ДНО мотортестера;
– подключите устройство соединительное УС1 к соединителю УС1 мотортестера;
– установите датчики на диагностируемый двигатель (рис. 2):
а) Датчик тока установите на провод, идущий от аккумуляторной батареи
на «массу», для измерения тока заряда или на любой другой провод – для измерения тока в этой цепи; б) Установите датчик начала отсчета ДНО на провод,
подходящий к свече первого цилиндра возможно ближе к крышке распределителя, а зажим контактный из состава ДНО, при большом уровне помех – на
«массу» автомобиля (определяется экспериментально);
в) Датчик высокого напряжения ДВН установите на высоковольтный
провод, подходящий к центральному выводу катушки зажигания или на один из
95
высоковольтных проводов, если система зажигания без распределителя;
г) Зажимы « + » (красного цвета) и « - » (черный) из состава УС1 (см. рис.
2) подключите соответственно к клеммам « + », « - » аккумуляторной батареи;
д) Зажим SW (см. рис. 2) из состава УС1 подключите к выводу катушки
зажигания, соединенному с замком зажигания, а зажим CB – к выводу катушки
зажигания, соединенному с прерывателем (электронным коммутатором).
– подключите мотортестер к сети напряжением 220 В частотой 50 Гц;
– включите мотортестер с помощью переключателя СЕТЬ на задней панели.
Рис. 26. Мотортестер с комплектом датчиков и соединительных устройств
После включения питания мотортестер переходит в автономный режим
измерений.
Для индикации режимов работы и вывода информации мотортестер оборудован жидкокристаллическим индикатором. Контрастность изображения регулируется ручкой КОНТРАСТНОСТЬ на задней панели мотортестера.
96
Включение мотортестера осуществляется с помощью переключателя
СЕТЬ на задней панели.
Рис. 27. Схема подключения датчиков на диагностируемый двигатель
Управление работой мотортестера осуществляется посредством кнопок:
RESET – сброс (возврат в начало измерений из любого режима);
МЕНЮ – меню основных режимов мотортестера;
ВОЗВРАТ – возврат на один шаг, к предыдущей странице или режиму;
ВВОД – подтверждение выбора.
Десять кнопок непосредственно под экраном имеют различное функциональное назначение в зависимости от режима измерений. Назначение каждой
кнопки, задействованной в данном режиме, отображается на экране в нижней
строке-подсказке непосредственно над кнопкой.
Светодиоды в нижней части лицевой панели мотортестера выполняют
следующие функции:
– светящийся желтый светодиод «POWER» свидетельствует о включенном электропитании;
– «мерцание» зеленого светодиода – наличие сигнала прерывателя;
97
– «мерцание» красного светодиода – наличие сигнала ДНО.
Справа от желтого светодиода «POWER» находится окно фотоприемника
для пульта дистанционного управления. При работе с мотортестером старайтесь
избегать попадания в окно фотоприемника попадания прямых солнечных лучей.
Время измерения зависит от выбранного режима и частоты вращения коленчатого вала.
После включения электропитания в течение нескольких секунд производится самодиагностика – контроль исправности основных узлов мотортестера,
после чего мотортестер переходит в режим выбора типа двигателя и модели автомобиля (рис. 28).
Используя кнопки перемещения маркера « », « », поместите маркер.
Рис. 28. Меню выбора двигателя и
модели автомобиля
Рис. 29. Список моделей автомобилей
На строку ТИП ДВИГАТЕЛЯ и нажмите кнопку ВВОД для подтверждения выбора. Затем поместите маркер на строку БЕНЗИНОВЫЙ, подтвердите
выбор. Поместив маркер на строку МОДЕЛЬ, снова подтвердите выбор.
На экране отобразится список моделей автомобилей (рис. 29).
Из предложенного списка выберите модель диагностируемого автомобиля и нажмите ВВОД.
В некоторых случаях после выбора модели следует дополнительно указать количество цилиндров диагностируемого двигателя.
Если в предложенном списке модель диагностируемого автомобиля от-
98
сутствует, параметры автомобиля (см. рис. 28) вводятся вручную (модель автомобиля при этом не определяется).
Для этого, подведя маркер к нужной строке, нажмите ВВОД, внесите изменения с помощью функциональных кнопок и снова подтвердите выбор нажатием кнопки ВВОД. Внесенные изменения будут храниться в памяти мотортестера до выключения питания.
Следующий шаг – выбор режима синхронизации. Подведя маркер к строке СИНХРОНИЗАЦИЯ и нажав ВВОД, выберите в открывшемся окне режим
синхронизации: по датчику Холла, по датчику тока либо по прерывателю. По
умолчанию предусмотрена синхронизация по прерывателю.
В дальнейшем, при проведении измерений, подсоедините зажим СВ мотортестера к катушке зажигания, если выбран режим синхронизации по прерывателю, или к выводу датчика Холла, если синхронизация по датчику Холла.
При выборе синхронизации по датчику тока следует датчик тока надеть
на провод (провода), идущий от коммутатора (прерывателя) к катушке (катушкам) зажигания. Направление стрелки на крышке датчика тока должно быть от
катушки к коммутатору (прерывателю).
После выбора диагностируемого автомобиля, нажмите кнопку МЕНЮ
для отображения меню основных режимов (рис. 30).
Примечание. При выборе синхронизации по датчику Холла или по датчику тока режимы БАЛАНС МОЩНОСТИ, МОЩНОСТЬ, КОМПРЕССИЯ не работают, так как в этих режимах необходимо блокировать первичное напряжение, которое поступает с прерывателя (коммутатора).
Выбор режима выполняется нажатием кнопки с порядковым номером режима.
Примечание. По кнопке МЕНЮ можно возвратиться в меню основных
режимов (рис. 30) из любой точки измерений.
Режимы работы мотортестера
В мотортестере предусмотрены следующие режимы измерений:
1 «ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ»
6 «МОЩНОСТЬ»
2 «ПРЕРЫВАТЕЛЬ»
7 «КОМПРЕССИЯ»
3 «CИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ»
8 «ИНЖЕКТОР»
4 «РЕГУЛЯТОРЫ УОЗ»
9 «ЛЯМБДА-ЗОНД»
5 «БАЛАНС МОЩНОСТИ»
10 «СКАНЕР КОДОВ»
Режим «ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ» включается нажатием кнопки «1». Мотор-
99
тестер измеряет параметры системы электропитания двигателя и отображает
Рис. 30. Меню основных режимов Рис.31. Режим «ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ»
отображает результаты каждого цикла измерений (рис.6):
U аб – напряжение на клеммах аккумуляторной батареи;
U кз – постоянное напряжение на клемме катушки зажигания или в любой другой точке, к которой присоединен зажим SW;
I – постоянный электрический ток, потребляемый или отдаваемый аккумулятором или другими потребителями.
Если необходимо измерить силу тока с максимальной точностью, следует
снять датчик тока с провода, защелкнуть ярмо, и нажав кнопку « » мотортестера, измерить поправку к показаниям ДТ, которая постоянно хранится в памяти мотортестера и учитывается при измерениях тока.
Нажав кнопку «
», можно просмотреть осциллограмму тока в любой
точке электрических цепей автомобиля, присоединив ДТ на соответствующий
провод (время установления показаний ~ 5 ... 7 с).
Можно измерить ток инжектора, прерывателя, оценить работоспособность диодов генератора, посмотреть пульсации тока при запуске и т. д.
В этом режиме синхронизация осуществляется только от датчика начала отсчета.
Кнопкой « » можно изменять масштаб изображения.
В режиме «ПРЕРЫВАТЕЛЬ» (включается нажатием кнопки «2») производятся измерения параметров прерывателя (рис. 32):
Т накопл – время накопления энергии в катушке зажигания (рис. 33);
100
УЗСК – угол замкнутого состояния контактов прерывателя, отсчитанный
по углу поворота распределительного вала (рис. 34);
Рис. 32. Режим «ПРЕРЫВАТЕЛЯ»
Рис. 33. Режим «Время накопления
энергии в катушке зажигания»
Рис. 34. Режим «УЗСК по цилиндрам»
Рис. 35. Режим «Измерение УОЗ»
УЗСК – асинхронизм угла замкнутого состояния контактов прерывателя;
УОЗ – угол опережения зажигания, отсчитанный по углу поворота коленчатого вала (рис. 35);
УОЗ – асинхронизм искрообразования по цилиндрам, в градусах угла
поворота коленчатого вала двигателя;
Uпр – падение напряжения на контактах прерывателя (рис.36).
Находясь в режиме “Прерыватель” и поочередно нажимая кнопки «1»,
«2», «3» и «4», получите результаты измерений Т накопл., УЗСК по цилиндрам,
101
УОЗ и Uпр по цилиндрам.
Для измерения УОЗ с помощью стробоскопа нажмите кнопку «
» мотортестера.
Включите стробоскоп с помощью кнопки на ручке стробоскопа. Удерживая
ее в нажатом состоянии и нажимая верхнюю и нижнюю кнопки на задней панели стробоскопа (стробоскоп начинает работать только после нажатия этих кнопок), осветите шкив коленчатого вала.
Рис. 38. Меню режима «СИСТЕМА
Рис.36. Режим «Напряжение на
ЗАЖИГАНИЯ»
контактах прерывателя»
Добейтесь совмещения меток на шкиве коленчатого вала и картере двигателя, соответствующих верхней мертвой точке (ВМТ) поршня первого цилиндра.
После совмещения на экране мотортестера высветится результат измерения УОЗ (рис. 36).
При измерении УОЗ с помощью стробоскопа достаточно использовать
датчик ДНО.
Примечание. При высокой частоте вращения коленчатого вала (для 4-х
цилиндрового двигателя 3000 об/мин, для 8-ми цилиндрового – 1200 об/мин)
УЗСК не измеряется.
Режим «СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ» (включается нажатием кнопки «3» из
меню основных режимов, см. рисунок 5) позволяет измерить следующие параметры системы зажигания (рис. 12).
По нажатию кнопки "1" измеряется первичное напряжение на катушке
зажигания (рис. 38).Нажав кнопку «
» и выбрав цилиндр, можно посмотреть
102
осциллограмму первичного напряжения для данного цилиндра. Кнопка «
выбор первого цилиндра, последующих – аналогично.
»–
Рис. 39. Режим «Первичное напряжение» и выбор номера требуемого цилиндра
По кнопке ПУСК происходит непрерывная запись осциллограмм первичного напряжения на катушке зажигания выбранного цилиндра (до 20) в память
мотортестера. Кнопка СТОП останавливает этот процесс. После чего, используя кнопки « », « », эти осциллограммы можно просмотреть на экране, начиная с последней (рис. 39).
Рис. 40. Осциллограмма первичного Рис. 41. Режим «Напряжение пронапряжения на катушке зажигания
боя»
По кнопке « » можно выбрать масштаб изображения по горизонтали:
По нажатию кнопки «2» мотортестер измеряет максимальную амплитуду
вторичного напряжения на свечах зажигания по цилиндрам.
103
Нажав кнопку «
» и выбрав цилиндр, можно рассмотреть осциллограмму вторичного напряжения на свече данного цилиндра (рис. 41).
Аналогично, как в предыдущем режиме, после нажатия кнопки ПУСК
происходит накопление осциллограмм, которые затем можно просмотреть на
экране.
Кнопка «
» – для выбора масштаба изображения по вертикали.
Рис. 42. Осциллограмма вторичного
напряжения на свече цилиндра
Рис. 44. Режим «Длительность
горения»
Рис. 43. Режим «Напряжение горения»
Рис. 45. Режим «Бесперебойность искрообразования»
После нажатия кнопки «3» мотортестер измеряет напряжение горения искры
на свечах зажигания по цилиндрам с выводом результатов на экран.
Кнопка « » работает аналогично, как в предыдущем режиме.
При нажатии кнопки «4» измеряется время горения искры на свечах за-
104
жигания в каждом из цилиндров (с возможностью просмотра осциллограммы
вторичного напряжения на свече зажигания выбранного цилиндра) (рис. 18).
При нажатии кнопки «5» измеряется бесперебойность искрообразования в
свечах зажигания по цилиндрам за каждые 100 циклов искрообразования (рис. 19).
По нажатию кнопки «6» включается режим «DI-прямое зажигание»).
В этом режиме можно посмотреть осциллограмму вторичного напряжения на высоковольтных проводах многокатушечной системы зажигания, используя только датчик высокого напряжения ДВН и зажим «-» (без подключения остальных датчиков).
Выбор режима «РЕГУЛЯТОРЫ УОЗ» осуществляется нажатием кнопки
«4». В этом режиме мотортестер контролирует работу центробежного и вакуумного регуляторов.
Следуя командам мотортестера, отсоедините трубку от вакуумного регулятора угла опережения зажигания или от карбюратора в любом доступном месте.
Если отсоединение вакуумной трубки на работающем двигателе затруднено, выключите двигатель и отсоедините вакуумную трубку. Запустите двигатель и продолжите измерения.
Рис. 46 Режим «Измерение УОЗ»
Рис. 47 Режим «Измерение УОЗ»
По кнопке « » мотортестера выберите режим измерений с помощью
стробоскопа.
При этих измерениях можно использовать только датчик начала отсчета (ДНО).
Включите стробоскоп. Нажимая кнопки на задней панели стробоскопа,
осветите им метки на шкиве коленчатого вала и картере двигателя и совместите
метки друг с другом.
105
Далее следуйте командам мотортестера (рис. 47 и 48):
По окончании измерений на экране высветятся результаты (рис. 48):
УОЗн – начальный угол опережения зажигания.
УОЗв – угол опережения зажигания, равный разности углов опережения
зажигания со снятой и одетой вакуумной трубкой на номинальной частоте вращения, в градусах угла поворота коленчатого вала двигателя. Характеризует
работу вакуумного регулятора угла опережения зажигания.
Рис. 48. Режим «Измерение
УОЗ»
Рис. 49. Режим «Измерение УОЗ»
УОЗц - разность углов опережения зажигания на номинальных и минимальных оборотах холостого хода, в градусах угла поворота коленчатого вала
двигателя. Измеряется со снятой вакуумной трубкой и характеризует работу
центробежного регулятора угла опережения зажигания.
Uзар - напряжение заряда аккумуляторной батареи.
Аналогично измерениям с помощью стробоскопа проводятся измерения с
использованием датчика ВМТ. Для этого после включения режима необходимо
нажать кнопку «
» (рис. 51).
106
Рис. 51. Режим «Измерение УОЗ»
Рис. 52. Режим «Баланс мощности»
При нажатии кнопки «5» включается режим «БАЛАНС МОЩНОСТИ», в
котором мотортестер измеряет баланс мощности по цилиндрам (рис. 52).
Установите указанные на экране обороты, надежно зафиксировав педаль
или трос (тягу) газа.
Если нажать кнопку ВВОД мотортестера, произойдет автоматическое отключение зажигания цилиндров (поочередно) с отображением на экране номера
отключаемого цилиндра.
По окончании измерений на экране отображается отношение частоты
вращения коленчатого вала двигателя при отключенном цилиндре к начальной
частоте вращения (в процентах).
Если нажать кнопку « », цилиндры можно отключать вручную, оценивая на экране падение частоты вращения.
Режим «мощность» включается при нажатии кнопки «6» (рис. 53). По команде «РАЗГОН». Резко нажмите на педаль акселератора до упора
Двигатель разгонится до определенной частоты вращения, после чего мотортестер автоматически выключит зажигание и дальнейший разгон прекратится.
Высветится команда «ВЫБЕГ». Отпустите педаль акселератора. Частота
вращения понизится до частоты начала разгона и высветится команда «РАЗГОН». Операцию «РАЗГОН – ВЫБЕГ» повторить еще два раза, после чего на
экран выводятся результаты измерений (рис. 54).
Мощность измеряется по ускорению разгона (выбега) двигателя при резком нажатии (отпускании) педали акселератора. Двигатель во время разгона нагружается собственным моментом инерции.
107
Рис. 53 Режим «Мощность»
Рис. 54 Режим «Мощность»
Режим «КОМПРЕССИЯ». Перед включением режима измерений относительной компрессии остановите двигатель, выключив зажигание. В случае
включения данного режима при работающем двигателе блокируется искрообразование и двигатель остановится. Относительная компрессия измеряется по
пульсациям напряжения аккумуляторной батареи во время прокрутки двигателя стартером. Для предотвращения пуска двигателя система зажигания автоматически блокируется мотортестером.
Нажмите кнопку «7» для входа в режим измерения относительной компрессии (рис. 55).
По нажатию кнопки « » измеряется поправка к показаниям датчика тока, которая будет храниться в памяти прибора и учитываться при последующих
измерениях.
Если какой-либо датчик не подключен, мотортестер высвечивает подсказку, какой датчик должен быть подключен. Подключите указанные датчики
и нажмите кнопку ВВОД.
Высветится команда «ПУСК». Поверните ключ зажигания и удерживайте
его в положении «СТАРТЕР». В начале прокрутки для синхронизации мотортестер на короткое время включает зажигание, и двигатель может завестись. Не
отпускайте ключ зажигания до появления команды «СТОП».
В течение примерно 5 с мотортестер блокирует запуск двигателя. По истечении этого времени высвечивается команда «СТОП» и двигатель должен запуститься.
Мотортестер выводит результат измерения относительной компрессии по
цилиндрам (рис. 56).
108
Рис. 55 Режим «Компрессия»
Нажав кнопку «
цилиндрам (рис. 57).
Рис. 56. Режим «Компрессия»
», можно просмотреть осциллограмму компрессии по
А по кнопке «
» относительную компрессию по цилиндрам можно
оценить по гистограммам.
Рис. 57. Осциллограмма компрессии по цилиндрам
По нажатию кнопки «8» мотортестер переходит в режим диагностики
инжекторных систем.
Используя щуп ОСЦ, можно просмотреть осциллограммы напряжения,
управляющего электромагнитными форсунками, как за цикл работы двигателя,
так и за время работы любого цилиндра (рис. 58).
109
Рис. 58. Осциллограммы в режиме «ИНЖЕКТОР»
При контроле работы конкретного цилиндра по кнопке « » мотортестер
измерит время открытия форсунки в миллисекундах.
Кнопка «Стоп» служит для приостановления непрерывного процесса измерений, чтобы рассмотреть нужную осциллограмму. По кнопке «Пуск» измерения будут продолжены.
С помощью кнопок « » и « » можно установить наиболее удобный
масштаб изображения.
В этом режиме можно просмотреть осциллограммы любых сигналов,
синхронных с работой двигателя.
Синхронизация в режиме «ИНЖЕКТОР» - только от датчика начала отсчета (ДНО).
Для измерений в режиме «ЛЯМБДА-ЗОНД» щуп контактный ОСЦ из состава УС1 следует подключить к сигнальному выводу лямбда-зонда или другому датчику или цепи автомобиля.
Включение режима – по кнопке «9». На экране через определенное время,
равное времени развертки, появится осциллограмма напряжения, развиваемого
лямбда-зондом или другим датчиком. В верхней части экрана отобразится максимальное, минимальное и среднее значение измеряемого сигнала (рис. 60).
Нажав кнопку «I», можно посмотреть осциллограмму тока в любой цепи,
на которую надет датчик тока. Масштаб изображения можно изменять с помощью кнопок « » и « ».
Измерения проводятся однократно, повтор по кнопке «Пуск».
Для удаления шумов и помех сигнал можно отфильтровать, нажав кнопку «Ф».
По нажатию кнопки «С» (синхронизация) мотортестер начинает выводить
110
осциллограмму с положительного перепада сигнала. Уровень срабатывания –
~1/5 выбранного масштаба (по вертикали).
Примечание. В режиме «ЛЯМБДА-ЗОНД» можно просмотреть осциллограммы и других сигналов, не синхронных с работой двигателя. Синхронизация
в данном режиме не требуется.
Рис. 59. Измерение времени открытия форсунки
Рис. 60. Измерения в режиме
«ЛЯМБДА-ЗОНД»
При нажатии кнопки «0» включается режим «СКАНЕР КОДОВ».
Внимание! Для работы в данном режиме следует отключить от автомобиля все кабели за исключением кабеля, необходимого для считывания кодов.
Подключение к мотортестеру – через вилку СКАНЕР на задней панели.
При правильном подключении высвечивается перечень ЭБУ, поддерживаемых мотортестером.
Следующий шаг – выбор системы ЭБУ (для автомобилей ВАЗ, ГАЗ и УАЗ).
Поместив маркер с помощью кнопок « », « » на нужную строку, нажатием кнопки ВВОД подтверждаете выбор системы, после чего мотортестер
отображает меню режимов (рис.61).
В течение нескольких секунд идет тестирование выбранного ЭБУ. В случае неправильного подключения мотортестер выдает предупреждающее сообщение «НЕТ СВЯЗИ С КОНТРОЛЛЕРОМ». Если тестирование прошло успешно, можно приступить к выбору режима.
Режим «ПАРАМЕТРЫ» (для автомобилей ВАЗ, ГАЗ и УАЗ) позволяет
контролировать параметры автомобиля, перечень которых можно просмотреть.
111
а
б
а – для автомобилей ВАЗ; б – для автомобилей ГАЗ, УАЗ
Рис. 61. Меню режимов
Рис. 62. Контролируемые параметры листая постранично, с помощью
кнопок « », « »
Первую страницу (до 5 параметров) можно сформировать по своему усмотрению.
По нажатию кнопки « » открывается список параметров. Подведя маркер к строке с названием параметра, нажмите кнопку ВВОД. Надпись «№ 1»,
которая высвечивается при этом справа напротив параметра, означает порядко-
112
вый номер (первый) выбранного параметра.
Аналогично осуществляется выбор остальных параметров.
Отмена ошибочно выбранного параметра – повторное нажатие кнопки ВВОД.
После окончания формирования первой страницы мотортестер автоматически, либо по кнопке ВОЗВРАТ (если первая страница сформирована менее
чем из 5 параметров), перейдет в режим отображения числовых значений контролируемых параметров.
В режиме «ТЕКУЩИЕ ОШИБКИ» мотортестер отображает код и наименование ошибок, имеющих место в настоящий момент, которые могут появляться и исчезать.
Текущие ошибки, повторяющиеся неоднократно, переходят в разряд накопленных.
Рис. 63 Список текущих ошибок
Рис. 64 Список накопленных
ошибок
Помещая маркер на код ошибки, внизу экрана читаете ее содержание (рис. 63).
После устранения неисправности можно удалить информацию о ней из
памяти ЭБУ с помощью кнопки R.
В режиме «НАКОПЛЕННЫЕ ОШИБКИ» можно просмотреть ошибки,
накопленные с начала эксплуатации автомобиля или с момента последнего
сброса ошибок (рис. 64).
Режим «ОДНОКРАТНЫЕ ОШИБКИ» позволяет просмотреть ошибки,
которые проявляются не более одного раза в течение 2-х часов.
В режиме «МНОГОКРАТНЫЕ ОШИБКИ» можно просмотреть ошибки,
которые проявляются более одного раза в течение 2-х часов или сохраняются в
113
течение 2-х минут.
В режиме «ИДЕНТИФИКАЦИЯ» мотортестер выводит на экран сведения
о диагностируемом автомобиле (рис. 65).
Рис. 64 Сведения о диагностируемом
автомобиле
Рис. 65 Исполнительные механизмы
Режим «ИСПОЛНИТ. МЕХАНИЗМЫ» дает возможность управлять некоторыми исполнительными механизмами автомобиля.
Рис. 67Проверка исправности лампы
Рис. 68 Изменение положеиндикации неисправностей
ния регулятора холостого хода
Ниже приведены примеры управления исполнительными механизмами.
Исправность лампы «Check Engine» можно проверить, поочередно включая и выключая ее нажатием кнопки ВВОД. Текущее состояние лампы будет
отображаться на экране мотортестера (рис. 67).
Можно отрегулировать положение регулятора холостого хода, с помо-
114
щью кнопок «+» и «-», установив нужное значение в строке «желаемое:» (130
шагов в ниже указанном примере) (рис. 67).
После нажатия кнопки ВВОД текущее положение станет равным 130, что
отобразится на экране.
Результат последнего измерения в каждом режиме (кроме режима «СКАНЕР») заносится в память мотортестера при выходе из этого режима и хранится
там до сброса (по кнопке RESET) или выключения питания. Сводку результатов измерений можно просмотреть на экране мотортестера, нажав кнопку « »
(см. рис. 3). При диагностике очередного автомобиля рекомендуется сбросить
(по кнопке RESET) результат предыдущих измерений.
При необходимости результаты измерений можно распечатать на матричном принтере. Для этого кабелем из комплекта принтера следует подключить принтер к соединителю ПРИНТЕР мотортестера и нажать на приборе
кнопки « » и « ».
Управлять мотортестером во время диагностики во всех режимах можно с помощью пульта дистанционного управления, работающего на расстоянии до 7 м.
Техника безопасности при работе с мотортестером
Мотортестер не предназначен для эксплуатации во взрывопожароопасных зонах по ПУЭ.
К работе с мотортестером допускаются лица, прошедшие инструктаж по
пожарной безопасности и технике безопасности при работе с электро- и радиоизмерительными приборами.
Для обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации необходимо
выполнять следующие требования:
– при установке мотортестера обеспечить свободный доступ к нему;
– периодически очищать мотортестер от пыли, не допуская ее накопления;
– после окончания работы мотортестер отключить от сети электропитания и от диагностируемого двигателя;
– электрические сети и электрооборудование объекта эксплуатации
должны отвечать противопожарным требованиям действующих нормативных
документов.
Запрещается:
115
– в процессе работы оставлять без присмотра мотортестер и диагностируемый автомобиль;
– пользоваться кабелями с поврежденной изоляцией, а также потерявшей
в процессе эксплуатации защитные электроизоляционные свойства;
– оклеивать и окрашивать кабели, завязывать их в узлы;
– эксплуатировать мотортестер, поверхностный нагрев, которого при работе превышает температуру окружающей среды более, чем на 30º С, или при
появлении запаха горелой изоляции.
В случае возникновения пожара мотортестер отключить от сети электропитания и диагностируемого автомобиля. Пожар тушить с помощью углекислотных огнетушителей.
Перед подключением мотортестера к сети 220 В 50 Гц убедиться, что
контакты защитного заземления розетки соединены с контуром защитного заземления помещения.
Корпус мотортестера должен быть заземлен. Контакт защитного заземления является частью сетевой вилки. Проверить исправность сетевого шнура питания с вилкой.
Любой разрыв заземляющего защитного проводника внутри или вне мотортестера или отсоединение защитного заземления создает опасность при
пользовании мотортестером.
Запрещается при включенном мотортестере размыкать и замыкать разъемные соединения, работать со снятой крышкой мотортестера.
Все соединительные провода и датчики должны находиться в стороне от
вентилятора и других вращающихся частей двигателя. Датчики и зажимы
должны быть надежно закреплены на указанных в РЭ частях двигателя.
Перед пуском двигателя переключатель передач автомобиля должен быть
в нейтральном положении, а автомобиль поставлен на стояночный тормоз.
Во избежание выхода мотортестера из строя запрещается подключение
мотортестера к двигателю с разомкнутой «массой» аккумулятора. Запрещается
размыкать «массу» аккумулятора при подключенном мотортестере.
Запрещается мыть корпус прибора нитрорастворителями.
Порядок и последовательность выполнения работы:
– подготовить мотортестер к работе;
116
– изучить режимы работы мотортестера.
Указания к оформлению отчета
В отчете отразить: название лабораторной работы, цель, задание, использованное оборудование.
Описать назначение, основные возможности, технические данные и характеристики мотортестера М3-2.
Описать методику выполнения операций.
Подготовить ответы на контрольные вопросы.
117
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10
Проверка работоспособности ТНВД
Цель работы: изучение методики и получение практических навыков
проверки работоспособности ТНВД по его основным функциональным характеристикам.
Содержание работы: в процессе работы определяют все основные параметры топливоподачи, строят характеристики ТНВД по подаче топлива, по
давлению начала впрыска топлива, скоростные и регуляторные характеристики,
обрабатывают и анализируют результаты испытаний и составляют отчет.
Оборудование: стенд КИ-22205 с комплектом эталонных форсунок, дизельное топливо, проверенный и отрегулированный ТНВД, специальные измерительные средства и приспособления из комплекта стенда, гаечные ключи,
шприц, ветошь.
Техника безопасности при выполнении работы:
– перед включением привода вала стенда убедиться в надежном его соединении с валом ТНВД при помощи муфты, креплении всех резьбовых соединений
топливопроводов, крепления ТНВД и его несущего кронштейна на столе стенда;
– включение стенда осуществлять только в присутствии преподавателя
или учебного мастера;
– при попадании дизельного топлива на лицо и глаза тщательно промыть
их водой.
Теоретическая часть
Характеристика ТНВД по подаче топлива представляет собой зависимость средней цикловой подачи топлива цц ср (мм3/цикл) и степени неравномерности подачи топлива 5 (%) насосных секций ТНВД, от положения рейки Ь
(мм) при постоянной частоте вращения кулачкового вала ТНВД п (мин"1).
Для каждого дискретного перемещения рейки в диапазоне от минималь-
118
ной подачи топлива до максимальной определяют:
– цикловую подачу i-ой насосной секции ТНВД, мм3/цикл
V
qi.ц.  i  103 ,
(1)
J
где Vi – объем топлива i-ой насосной секции ТНВД, собранный в мензурку, мл (см 1); J – число циклов.
– среднюю цикловую подачу по всем секциям
qц.ср. 
1 m
 qi.ц. ,
m i 1
(2)
где m – число секций ТНВД;
– степень неравномерности подачи топлива, %;
д
2  (Vmax  Vmin )
 100% ,
Vmax  Vmin
(3)
где Vmax и Vmin – соответственно, подача топлива в мл (см1) максимально подающей и минимально подающей насосных секций.
После обработки результатов опытов строят характеристику ТНВД по
подаче топлива, графически выражающую зависимость: qц.ср.  f (h) , (рис. 69).
Кривая изменения степени неравномерности подачи 6 от величины перемещения рейки показывает пригодность насоса для применения на двигателе.
Например, при изменении положения рейки с 6 до 12 мм степень неравномерности изменяется с 2 до 15 %, это можно считать вполне приемлемым.
Рис. 69. Характеристика ТНВД по подаче топлива
На графике характеристики по подаче топлива отмечают положение рей-
119
ки, при котором цикловая подача ТНВД соответствует номинальному часовому
расходу топлива. Эту цикловую подачу подсчитывают по выражению:
GТ  10 2  1000  1,07
,
qц 
60  n  z
(4)
где Gт – часовой расход топлива, кг/ч; п – частота вращения кулачкового
вала ТНВД, мин -1; z – число цилиндров; 1,07 – коэффициент, учитывающий
конкретные условия впрыска.
Характеристика ТНВД по давлению начала впрыска топлива представляет собой зависимость цикловой подачи топлива qц (мм3/цикл) i-ой насосной
секции ТНВД от давления начала впрыска топлива Рв (МПа) i-ой форсункой.
Для каждого дискретного приращения давления начала впрыска топлива
форсункой в диапазоне от минимального значения до максимального определяют цикловую подачу топлива по формуле 3.
После обработки результатов опытов строят характеристику ТНВД по
давлению начала впрыска для насосной i-ой секции, графически выражающую
зависимость, qц = f (рв) (рис. 2).
По такой характеристике (рис. 69) можно оценить техническое состояние
плунжерных пар, определяемое их гидравлической плотностью. Изменение
цикловой подачи на 10 мм3/цикл при изменении давления начала впрыска на
2,5 МПа показывает, что состояние плунжерных пар насосных элементов можно считать удовлетворительным.
Скоростная характеристика представляет собой зависимость изменения
средней цикловой подачи топлива qц.ср. (мм3 /цикл) от частоты вращения кулачкового вала п (мин -1) при закрепленной в определенном положении рейке
ТНВД.
Методика определения средней цикловой подачи аналогична вышеописанной. При этом изменение частоты вращения вала ТНВД выполняется также
дискретно в диапазоне от минимальной до максимальной частоты вращения.
Необходимое положение рейки ТНВД находят из его характеристики по подаче
топлива, соответствующее номинальному часовому расходу топлива дизеля.
После обработки результатов опытов строят характеристику ТНВД, графически выражающую зависимость qц.ср. = f (n), (рис. 71).
Скоростная характеристика ТНВД имеет большое значение для оценки
его работы и динамических показателей ДВС. Анализ скоростной характеристики ТНВД показывает, что при уменьшении частоты вращения кулачкового
120
вала для каждого положения рейки подача топлива на цикл уменьшается.
Рис. 70. Характеристика ТНВД по давлению начала впрыска
Рис. 71. Скоростная характеристика ТНВД
В непосредственной зависимости от изменения скорости перетекания топлива через впускное окно гильзы находится величина нарастания давления топлива в надплунжерном пространстве. Чем меньше скорость перетекания топлива через впускное окно гильзы, тем медленнее повышается давление топлива
над плунжером, а это, в свою очередь, обуславливает более позднее открытие
нагнетательного клапана в начале и более раннее его закрытие в конце подачи
топлива.
Следовательно, при уменьшении частоты вращения кулачкового вала насоса (для неизменного положения рейки) нагнетание топлива в форсунку начинается позже и заканчивается раньше. Наряду с этим при снижении частоты
вращения вследствие уменьшения скорости перемещения плунжера увеличи-
121
ваются потери топлива через неплотности между плунжером и гильзой. В целом, оба этих фактора вызывают понижение подачи топлива за цикл при
уменьшении частоты вращения вала ТНВД.
Таким образом, скоростная характеристика такого вида весьма неблагоприятна. Понижение подачи топлива за цикл при уменьшении частоты вращения коленчатого вала (во время работы ДВС с перегрузкой) влечет за собой уменьшение
среднего эффективного давления, а, следовательно, и крутящего момента двигателя. В связи с этим, для исправления протекания скоростной характеристики в
ТНВД используют регуляторы частоты вращения, имеющие корректоры подачи
топлива. При уменьшении частоты вращения кулачкового вала насоса вследствие
перегрузки двигателя корректор дополнительно перемещает рейку насоса. Это
увеличивает подачу топлива за цикл, повышает крутящий момент и мощность
двигателя и улучшает его внешнюю характеристику.
Регуляторная характеристика ТНВД также представляет собой зависимость
изменения средней цикловой подачи топлива qц.ср. (мм3/цикл) от частоты вращения кулачкового вала п (мин-1 ), при свободном положении рейки ТНВД.
Методика определения средней цикловой подачи и степени неравномерности подачи аналогична вышеописанной. При этом изменение частоты вращения вала ТНВД выполняется также дискретно в диапазоне от минимальной до
максимальной частоты вращения. Необходимо отметить, что регуляторные характеристики строят для нескольких положений рычага управления подачей
топлива, включая крайние положения, соответствующие минимальной и максимальной подаче, и промежуточные положения.
После обработки результатов опытов строят характеристику ТНВД, графически выражающую зависимость qц.ср. = f (n), (рис. 72). Следует отметить,
что регуляторную характеристику строят на одном графике со скоростной характеристикой и при этом, таким образом, чтобы точки, соответствующие подаче топлива при номинальной частоте вращения вала ТНВД совместились.
Регуляторная характеристика дает возможность выявить, как изменяется
подача топлива в зависимости от изменения частоты вращения кулачкового вала насоса, когда' рейка не закреплена и соединена с регулятором. По данным
регуляторной характеристики устанавливают правильность взаимодействия регулятора с рейкой насоса, определяют соответствие подачи топлива за цикл в
зоне действия регулятора техническим условиям, уточняют момент включения
122
в действие корректора и из совместного рассмотрения регуляторной и скоростной характеристик находят зону действия корректора.
Рис. 72. Регуляторная характеристика ТНВД
С понижением скоростного режима, задаваемого изменением положения рычага регулятора, степень неравномерности регулятора увеличивается. У ТНВД с
исправно действующим регулятором на совмещенном графике регуляторных характеристик корректорные ветви у всех кривых должны сливаться в одну.
Испытательное оборудование
Испытания выполняют на универсальном стенде КИ-22205,
3 Порядок выполнения работы
3.1. Подготовка стенда КИ-22205 к работе
1) Тщательно проверить перед проведением испытаний все узлы и механизмы ТНВД.
2) Проверить исправность действия стенда и всех приборов. Для этого
необходимо убедиться в правильности показаний тахометра, манометров и секундомера, сравнивая их с паспортными данными или эталонами; проверить
натяжение приводных ремней; слить отстой топлива из корпусов фильтров; осмотреть пеногасители и, если нужно, прочистить их выходные отверстия; проверить длину топливопроводов высокого давления и убедиться, что длина их
соответствует техническим условиям, установленным для данного испытуемого
ТНВД.
3) Установить испытываемый ТНВД на кронштейн стенда и закрепить его.
4) Подвинуть кронштейн вместе с ТНВД по направляющим к передней
панели стенда до совпадения выступов ведомой полумуфты, расположенной на
123
кулачковом валу ТНВД, с отверстиями на текстолитовой шайбе, расположенной на ведущей полумуфте стенда.
5) Провернуть вал стенда воротком по часовой стрелке со стороны его
привода для установления соосности полумуфт, откорректировать положение
кронштейна на столе стенда и закрепить его.
6) Соединить ТНВД с гидросистемой стенда топливопроводами по схеме,
приведенной на рисунке 73.
7) Вывинтить пробки из отверстий выхода реек ТНВД и установить регулировочный винт и индикатор хода реек .
8) Включить стенд и электронный блок в сеть.
Рис.73. Схема измерения параметров топливоподачи для снятия характеристики ТНВД по подаче топлива
Получение характеристики ТНВД по подаче топлива
1) Включить привод вала стенда кнопкой «пуск» трехэлементной кнопочной
станции 2 , в соответствии с направлением рабочего вращения вала ТНВД.
2) Дать поработать ТНВД до полного удаления из системы низкого давления пузырьков воздуха.
3) Установить маховичком 1 минимальную частоту вращения вала ТНВД
по электронному табло тахометра.
4) Вдвинуть ножку индикатора внутрь корпуса ТНВД до соприкосновения с рейкой, зафиксировать ее и установить шкалу индикатора на ноль.
5) Закрутить винт регулировочного устройства в корпус ТНВД до сопри-
124
косновения с рейкой и зафиксировать его в этом положении. При этом контроль неизменности положения рейки осуществлять по индикатору.
6) Установить маховичком 1 номинальную частоту вращения вала ТНВД
по электронному табло тахометра.
7) Набрать переключателем 9 на электронном блоке количество циклов численно равное номинальной частоте вращения вала ТНВД (например, 1300 циклов).
8) Нажать клавишу 3 «подача» и кнопку 4 «пуск» на электронном блоке.
При этом электромагнит отодвинет шторку, преграждающую доступ топлива в
мензурки, и топливо из форсунок польется в мензурки. На электронном табло
количества циклов начнется отсчет числа циклов.
9) Выполнить измерения объемов топлива в мензурках по нижнему уровню мениска топлива после отсчета заданного числа циклов и закрытия шторки.
Записать показания.
10) Повернуть рукоятку моста мензурок для слива топлива из мензурок,
выждать и вернуть в исходное положение.
11) Нажать кнопку 5 «стоп» на электронном блоке.
12) Повторить п.п. 7 ... 10 не менее двух раз. Результаты замеров записать
в журнал наблюдений.
13) Переместить рейку ТНВД винтом устройства на 2 миллиметра в сторону увеличения подачи топлива, контролируя ход рейки по индикатору, и зафиксировать в этом положении.
14)Повторять п.п. 7 ... 12 до полного перемещения рейки ТНВД в сторону
максимальной подачи топлива
15)Повторить п.п. 7 ... 12 в обратной последовательности, перемещая
рейку ТНВД в сторону уменьшения подачи.
16) Снизить обороты вала стенда вращением маховичка 1 против часовой стрелки.
17) Выключить привод вала стенда кнопкой «стоп» трехэлементной кнопочной станции 2 .
18) Освободить рычаг управления отсечкой топлива.
19) Полученные результаты обработать, заполнить таблицу 1 и построить
характеристику
Получение характеристики ТНВД по давлению начала впрыск топлива
1) Отрегулировать комплект форсунок стенда КИ-22205 на давление на-
125
чала впрыска 9,5 МПа в соответствии с методикой, изложенной в лабораторной
работе № 1.
2) Повторить п.п. 1, 2, 6 ... 12 предыдущего раздела 3.2.
3) Повторять п.п. 1, 2, повышая каждый раз давление начала впрыска
форсунок на 2,5 МПа до величины 22 МПа.
4) Освободить рычаг управления подачей топлива.
5) Повторить п.п. 16 ... 18 предыдущего раздела 3.2.
6) Полученные результаты обработать, заполнить таблицу 1 и построить
характеристику.
Получение скоростной характеристики ТНВД:
1) Повторить п.п. 1 ... 4 раздела 3.2.
2) Повторить п. 5 разд. 3.2 и переместить рейку в сторону увеличения подачи на величину, соответствующую номинальному часовому расходу топлива
(см. характеристику ТНВД по подаче топлива), зафиксировать это положение.
Контроль хода рейки осуществлять по индикатору.
3) Повторить п.п. 6 ... 12 раздела 3.2.
4) Повторять п. 3, повышая каждый раз частоту вращения вала стенда на
100 мин -1 до достижения максимальной частоты вращения вала ТНВД.
5) Повторять п. 3 в обратной последовательности, понижая каждый раз
частоту вращения вала стенда на 100 мин -1 до достижения минимальной частоты вращения вала ТНВД.
6) Повторить п.п. 16 ... 18 раздела 3.2.
7) Полученные результаты обработать, заполнить таблицу 12 и построить
характеристику.
3.5 Получение регуляторной характеристики ТНВД
1) Повторить п.п. 1 … 3 раздела 3.2.
2) Повторить п.п. 6 … 12 раздела 3.2.
3) Повторять п. 2, повышая каждый раз частоту вращения вала стенда на
100 мин"1 до достижения максимальной частоты вращения вала ТНВД.
4) Повторять п.п. 2, 3, перемещая каждый раз рычаг управления подачей
топлива регулятора ТНВД на 1/4 от полного хода в сторону увеличения подачи.
5) Повторять п.п. 2, 3, перемещая каждый раз рычаг управления подачей
топлива регулятора ТНВД на 1/4 от полного хода в сторону уменьшения подачи.
6) Повторить п.п. 16 ... 18 раздела 3.2.
126
7) Полученные результаты обработать, заполнить таблицу 1 и построить
характеристику.
Содержание отчета: В отчете по лабораторной работе кратко изложить
методики получения основных функциональных характеристик ТНВД, привести схемы измерения параметров топливоподачи. Результаты измерений занести
в таблицы, характеристики построить на миллиметровой бумаге. Дать оценку
результатов проверки ТНВД на соответствие нормативным требованиям.
127
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11
Двухмассовый маховик
Цель работы: Ознакомится с конструкцией и принципом работы двухмассового маховика. Провести проверку состояния детали.
Оборудование
– набор щупов 0,05-1 мм ТУ 2-034-225-87;
– линейка поверочная тип ШПХ-1-400 ГОСТ 8026-92;
– линейка пластмассовая прозрачная 300 мм с ценой деления 1 мм;
– линейка магнитная 200 мм с ценой деления 1 мм;
– лупа измерительная с кратностью увеличения 10× ГОСТ 25706-83;
– микроскоп с кратностью увеличения 50× и 200×;
– штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ 166-89;
– компьютер.
Теоретическая часть
Периодические процессы воспламенения в четырехтактном двигателе
внутреннего сгорания вызывают неравномерность крутящего момента, которая
передается в трансмиссию в виде крутильных колебаний. В результате шум и
вибрации, такие как стуки в КПП, вибрации кузова и вибрации при смене нагрузки ведут к ухудшению шумового фона и снижению комфорта вождения.
Таким образом, целью разработок двухмассового маховика стала как
можно лучшая изоляция крутильных колебаний, передающихся от вращающихся масс двигателя далее к трансмиссии. Благодаря встроенной пружиннодемпферной системе двухмассовый маховик практически полностью поглощает
эти крутильные колебания.
Стандартный двухмассовый маховик состоит из первичной и вторичной
массы. Обе раздельные массы маховика соединяются друг с другом посредством пружинно – демпферной системы, опираются и вращаются относительно
друг друга на шариковом подшипнике или на подшипнике скольжения.
128
Вращаемая двигателем первичная масса маховика с зубчатым ободом стартера плотно соединена с коленчатым валом двигателя и в сочетании с крышкой
первичной массы образует полость, в которой проходит пружинный канал.
Основным элементом пружинно – демпферной системы являются нажимные дуговые пружины. Они лежат в направляющих пружинного канала и
выгодно соответствуют требованиям «идеального» гасителя крутильных колебаний. Желоба, обработанные смазкой, снижающей трение и износ между нажимной дуговой пружиной и самим желобом, задают правильное положение
пружин во время работы.
Крутящий момент двигателя передается с помощью фланца, с выступами,
расположенными между нажимных дуговых пружин и скрепленного с вторичной массой маховика.
1 – первичная масса; 2 – подшипник скольжения; 3 – дуговые пружины;
4 – фланец; 5 – кожух; 6 – вторичная масса.
Рис.74.Двухмассовый маховик.
129
Вторичная масса маховика помогает повысить момент инерции масс со
стороны КПП. Для лучшего отвода тепла она оснащена вентиляционными отверстиями. Так как пружинно – демпферная система уже встроена в маховик,
то в качестве ведомого диска, как правило, используется жесткая конструкция
без гасителя крутильных колебаний.
В простейшем исполнении с традиционным маховиком и ведомым диском сцепления со встроенным гасителем крутильных колебаний вибрации на
холостом ходу передаются на КПП практически без изменений и вызывают соударения боковин зубьев шестерен КПП (грохот в КПП).
а) при традиционном маховике; б)при двухмассовом маховике
Рис. 75.Передача крутильных колебаний
Благодаря дополнительной массе, расположенной на первичном вале
КПП, момент возникновения резонанса (1.200 об/мин.-2.400 об/мин), при традиционном гасителе крутильных колебаний, сдвигается на более низкую резонансную частоту. Этим обеспечивается отличная изоляция вибраций двигателя
даже на оборотах холостого хода.
С внедрением двухмассовых маховиков передающиеся от двигателя крутильные колебания двигателя отфильтровываются через пружиннодемпферную систему, соответственно вращающиеся детали КПП не соударяются друг с другом, грохотов в КПП не возникает, что в полной мере отвечает
более высоким требованиям к комфорту водителя
На рисунке 76 представлена схема работы дуговых нажимных пружин
при ускорении.
130
Рис. 76. Работа дуговых нажимных пружин при ускорении
Экспериментальная часть
Задание:
– провести дефектовку узла;
– заполнить журнал отчет.
Исходные данные:
– задание преподавателя.
Порядок выполнения задания:
Для выполнения данного задания необходимо очистить испытуемую поверхность от загрязнения. Далее при помощи инструмента тщательно осмотреть и измерить поверхность, обнаруженные дефекты зафиксировать.
Правила оформления:
После проведения лабораторной работы необходимо заполнить журнал отчет.
131
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12
Саморегулирующееся сцепление SAC
Цель работы: Изучить устройство и принцип работы саморегулирующегося сцепления.
Оборудование:
– линейка поверочная тип ШПХ-1-400 ГОСТ 8026-92;
– линейка пластмассовая прозрачная 300 мм с ценой деления 1 мм;
– линейка магнитная 200 мм с ценой деления 1 мм;
– лупа измерительная с кратностью увеличения 10× ГОСТ 25706-83;
– микроскоп с кратностью увеличения 50× и 200×;
– штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ 166-89;
– компьютер.
Теоретическая часть
Саморегулирующееся сцепление хорошо себя зарекомендовало в большом числе автомобилей. В частности, в автомобиле с большим двигателем выжим сцепления становится намного комфортней благодаря использованию саморегулирующегося сцепления.
В саморегулирующемся сцеплении (SAC) применяется детектор нагрузки
(диафрагменное сенсорное кольцо) которое запускает функцию регулировки износа, поворачивая ступенчатое кольцо. Этот механизм регулировки износа снижает необходимое усилие выжима, в то же время повышая срок службы сцепления примерно в 1,5 раза. Кроме того, усилия выжима остаются практически неизменными на протяжении всего срока службы сцепления (рисунок 76). Система
коррекции износа SAC, которая состоит из сенсорного кольца (детектора нагрузки) и сильно вытянутого стального регулирующего кольца, характеризуется превосходной функциональной точностью. Так как комфортность работы сцепления
требует гармоничной кривой рабочей нагрузки в дополнение к малым усилиям
выжима, то SAC был спроектирован так, чтобы иметь возможность настраиваться под любую специфическую кривую характеристик автомобиля. Один из таких
132
элементов настройки – компенсационная пружина, которое способно обеспечить
ровную кривую характеристик, что часто и требуется.
Рис. 77.Выжимные усилия.
В качестве детектора нагрузки в новом SAC II не применяется вторая
диафрагменная пружина, вместо нее – сенсорные кончики, образованные от основной диафрагменной пружины, и специальные тангенциальные пластинчатые
пружины с регрессивной кривой характеристик.
Оптимизация системы посредством специальных конструкций
Модифицированная концепция SAC II обеспечивает дальнейшее снижение усилий выжима и оптимизацию кривой усилия выжима. При использовании этого типа сцепления рабочая характеристика датчика нагрузки изменяется
таким образом, что делает механизм регулировки сцепления менее чувствительным к большим величинам перемещения привода сцепления. Это достигается путѐм применения пластинчатых пружин с регрессивной кривой характеристик и сенсорной тарельчатой пружины с линейной кривой характеристик,
которая подключается за осью вращения основной диафрагменной пружины.
Во многих случаях датчик нагрузки можно создать прямо из диафрагменной
пружины в виде сенсорных кончиков. Такая конструкция совсем не требует
сенсорной тарельчатой пружины.
При использовании нового SAC II усилия выжима снижаются до 15% при
одинаковой способности к передаче крутящего момента. С другой стороны:
133
максимальное усилие выжима остаѐтся неизменным, чтобы использовать
имеющийся потенциал для оптимизации кривой характеристик
Принцип работы саморегулирующегося сцепления.
На рисунке представлена конструкция саморегулирующегося сцепления.
Рис. 78.орегулирующееся сцепление
Основные преимущества SAC перед обычными конструкциями заключаются в следующем:
– низкие выжимные усилия, которые остаются постоянными на протяжении всего срока службы;
– как следствие, превосходный комфорт вождения в течение всего срока службы;
– благодаря автоматической корректировке износа обеспечивается повышенная износостойкость, а значит и увеличенный срок службы;
– избыточный ход выжимного подшипника ограничен стопором диафрагменной пружины.
На рисунке 78 представлен график функциональной схемы саморегулирующегося сцепления.
В сцеплении с корректировкой износа датчик нагрузки распознаѐт увеличение выжимной нагрузки, вызванной износом фрикционной накладки, и
точно компенсирует уменьшение ее толщины. На графике показана функциональная схема SAC. В отличие от традиционного сцепления, основная диафрагменная пружина поддерживается так называемой сенсорной тарельчатой
134
пружиной, а не приклепана к корзине. В противоположность основной диафрагменной пружине с сильно регрессивной характеристикой, сенсорная тарельчатая пружина обеспечивает достаточно широкий диапазон практически
неизменного усилия. Постоянный диапазон усилия сенсорной тарельчатой
пружины задан несколько выше, чем желаемое выжимное усилие. До тех пор,
пока выжимное усилие меньше, чем усилие сенсорной пружины при размыкании сцепления, ось поворота основной диафрагменной пружины остаѐтся неизменной. По мере истирания фрикционной поверхности, также растет и выжимное усилие, преодолевается противодействие сенсорной пружины и ось поворота сдвигается в сторону маховика, в то положение, где выжимное усилие снова
становится ниже усилия сенсорной пружины. При отклонении сенсорной пружины, образуется зазор между осью поворота и корзиной сцепления, который
можно компенсировать путѐм введения, например, клиновидной детали.
Рис. 79. Функциональная схема саморегулирующего сцепления.
Датчик усилия с клиновидным регулятором толщины можно сделать простым и эффективным способом. В сравнении с традиционным сцеплением, из
дополнительных деталей приданной конструкции требуются только сенсорная
тарельчатая пружина (выделено оранжевым, см. рис.79) и ступенчатое кольцо
(выделено желтым, см. рис.79). Сенсорная тарельчатая пружина устанавливается в корзине сцепления. Еѐ внутренние язычки лепестков поддерживают основную диафрагменную пружину. Клиновидные выступы, которые обеспечивают
данное регулирование, располагаются по направлению вдоль окружности, что-
135
бы избежать воздействия центробежных сил. Стальное ступенчатое кольцо
надвигается на противоположные ступенчатые выступы в кожухе сцепления.
Стальное ступенчатое кольцо предварительно нагружено в направлении по окружности нажимными пружинами, которые заставляют его при отклонении
сенсорной пружины компенсировать зазор между диафрагменной пружиной и
кожухом. Дополнительным преимуществом является больший запас по износу,
который более не зависит от длины кривой характеристик диафрагменной пружины (как в случае с традиционными сцеплениями), а от высоты ступенчатых
выступов, которую можно легко увеличить до 3 мм для небольших и для очень
больших сцеплений. Это является решающим шагом в разработке сцеплений с
повышенным сроком службы.
В противоположность однодисковому исполнению, многодисковое сцепление SAC имеет дополнительную промежуточную нажимную пластину и три
дополнительных узла тангенциальных пластинчатых пружин, которые обеспечивают поднятие промежуточной нажимной пластины. Чтобы обеспечить равномерный износ на обоих дисках муфты сцепления, используются подъѐмные
болты, которые контролируют промежуточную нажимную пластину. Они гарантируют поднятие промежуточной нажимной пластины вдвое меньшее, чем
поднятие нажимной пластины. Можно смоделировать специальное исполнение
ведомого диска сцепления для тех областей применения, когда требуется применение ведомого диска сцепления с демпфером, обеспечивающего лучшее гашение колебаний.
Преимущество многодискового сцепления SAC заключается в том, что
оно позволяет снизить выжимное усилие при одинаковом крутящем моменте
или, наоборот, увеличить передачу крутящего момента при том же уровне выжимного усилия. В двигателях, где высокий крутящий момент двигателя сочетается с высокими оборотами двигателя, многодисковое сцепление SAC даѐт
возможность уменьшить диаметр фрикционных накладок, что, в свою очередь,
улучшает такую характеристику, как предельное число оборотов ведомых дисков сцепления. Более того, уменьшение размеров ведомых дисков сцепления
помогает стабилизировать или даже слегка уменьшить момент инерции дисков
по сравнению с однодисковой системой соответствующего диаметра.
136
Рис. 80. Саморегулирующееся многодисковое сцепление
Экспериментальная часть
Задание:
– провести дефектовку узла;
– заполнить журнал отчет.
Исходные данные:
– задание преподавателя;
Порядок выполнения задания:
Правила оформления:
После проведения лабораторной работы необходимо заполнить журнал отчет.
137
Библиографический список
Основная литература
1. Круглик В. М. Технология обслуживания и эксплуатации автотранспорта
[Электронный ресурс]: доп.Министерством образования респ. Беларусь в качестве
учебного пособия / В.М. Круглик, Н.Г. Сычев. - М.: Нов. знание: НИЦ ИНФРА-М,
2013. - 260 с.- ЭБС "Знаниум".
2. Малкин В. С. Основы эксплуатации и ремонта автомобилей: Учебное пособие [Текст]. − Ростов н/Д: Феникс, 2007. − 431 с.
Дополнительная литература
1. Тарасик В. П. Теория автомобилей и двигателей [Электронный ресурс]:
доп.УМО вузов РФ по образованию в области транспортных и транспортнотехнологических комплексов в качестве учебного пособия/ В.П. Тарасик, М.П. Бренч.
- 2-e изд., испр. - М.: НИЦ Инфра-М; Мн.: Нов. знание, 2013. - 448 с.- ЭБС "Знаниум".
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
316
Размер файла
3 672 Кб
Теги
209, агрегатов, трансмиссий, силовых
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа