Для своевременного обнаружения неисправностей и предупреждения отказов агрегатов трансмиссии применяются различные методы диагностирования: метрические, акустические, виброакустические, термические и др.
К метрическому методу диагностирования технического состояния агрегатов трансмиссии можно отнести способы контроля по параметрам, количественные значения которых измеряются сравнительно несложными приборами: люфтомером или индикатором.
Для проверки зазора в карданном шарнире или шлицевом соединении одной рукой берут вал около места соединения, другой стараются повернуть его в обе стороны либо покачать, а также приподнимают каждую из сторон шарнира (рис. 19.1).
Увеличенные люфты в карданной передаче и в остальных агрегатах трансмиссии можно определять с помощью специальных приборов – люфтомеров типа КИ-4832 (рис. 19.2). Люфтомер 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 ±90º и ценой деления шкалы 0,5°. На диске имеется герметичное кольцо из прозрачного материала, в которое до половины его объема залита подкрашенная жидкость.
При помощи специальных зажимов прибор закрепляется на валу, который проворачивают в одну сторону до устранения зазора и устанавливают нулевую отметку шкалы угломера. Полное устранение зазора определяют по резкому увеличению показаний рычажного динамометра. Проворачивая вал в другую сторону, определяют величину суммарного зазора передачи, соединенной с валом.
Зазор в карданной передаче проверяют при затянутой стояночной тормозной системе.
Для определения углового зазора в коробке передач отпускают стояночную тормозную систему и, поочередно включая все передачи, проворачивают карданный вал. Из полученных ранее значений следует вычесть определенный угловой зазор в карданной передаче.
Для определения зазора в главной передаче шестерни в коробке передач устанавливают в нейтральное положение и затормаживают ведущие колеса. По экспериментальным данным, предельные значения угловых зазоров в трансмиссии грузовых автомобилей равны: в карданной передаче 5…6°, в коробке передач 5…15°, в главной передаче 55…65°.
Для проверки величины биения карданного вала применяют приспособление КИ-8902А (рис. 19.3).
Приспособление имеет электромагнит 1, к которому через шарнир и телескопический зажим крепится индикатор 7 перемещений часового типа. Приспособление крепят к раме автомобиля при помощи электромагнита, подключенного к бортовой сети напряжением 12 В. Вывешивают ведущие колеса неработающей машины и включают нейтральную передачу. Пользуясь шарниром и телескопическим зажимом приспособления, подводят поводок индикатора до соприкосновения с карданным валом. Проворачивая карданный вал на один оборот, определяют величину биения. Для грузовых автомобилей эта величина не должна превышать 1,2 мм.
Проверку пробуксовки сцепления проводят при помощи стробоскопа, в котором момент возникновения вспышек синхронизирован с частотой вращения коленчатого вата двигателя.
На карданный вал в месте, доступном для освещения стробоскопом, наносится меловая отметка. Для создания нагрузки на сцепление автомобиль устанавливается на стенд с беговыми барабанами, в коробке передач включается прямая передача, и стробоскопом освещается вращающийся карданный вал. При отсутствии пробуксовки сцепления меловая отметка будет казаться неподвижной.
Проверяют путем внешнего осмотра состояние уплотнений карданных шарниров и шлицевого соединения. Осматривают переднюю эластичную резиновую муфту. На ней не должно быть раздутий и повреждений резины, расколов вокруг монтажных болтов. Наличие масляных загрязнений на муфте свидетельствует об износе заднего сальника коробки передач, а на заднем карданном шарнире – об износе сальника главной передачи. Аналогичным образом осматривают промежуточную опору. Подшипник промежуточной опоры проверяют путем подъема вала. Если при этом ощущается перемещение (люфт), подшипник необходимо снять и проверить его состояние, покрутив наружное кольцо рукой. При значительном износе подшипник подлежит замене. В процессе осмотра необходимо также проверить затяжку всех монтажных болтов.
Сущность акустического метода заключается в том, что работа любого агрегата трансмиссии сопровождается ударными нагрузками деталей, соединенных в кинематические пары: шестерен, подшипников, шлицевых соединений и др. Звуковые волны, вызванные ударами сопряженных деталей друг о друга, являются сигналами, несущими информацию к диагностической аппаратуре. Приемником этих волн является диагностический датчик, который крепится в наиболее удобном месте на картере агрегата. Воспринимаемые датчики колебания преобразуются в электросигналы, которые по проводам передаются к приборам блока обработки и анализа информации. Сложность расшифровки последней состоит в том, что в работающем агрегате все кинематические пары одновременно генерируют сигналы о своем техническом состоянии. Поэтому диагностическая аппаратура решает две задачи: 1) вначале гамму сигналов надо разделить на составляющие, т. е. выявить сигналы по различиям генерирующих их пар; 2) затем расшифровать интересующий (выделенный) сигнал, т. е. по его значению определить техническое состояние сопряжения.
Виброакустический метод диагностирования состоит в следующем. В подвижных сопряжениях агрегата энергия, передаваемая от одной детали к другой, и амплитуда вибраций пропорциональны величинам зазора или надлома, количеству трещин и осколков в деталях данной пары. Увеличение или уменьшение зазора вызывает рост ускорения вибраций. Таким образом, измерив ускорение вибрации данного сопряжения и сравнив его с эталонным значением, можно оценить техническое состояние диагностируемого узла. В процессе эксплуатации автомобилей можно по параметрам вибраций установить такой зазор, при котором обеспечивается наилучшая геометрия зацепления, т. е. исправное техническое состояние агрегата.
В основе термического метода диагностирования состояния агрегатов трансмиссии автомобиля лежит измерение температурных полей. Сравнивая полученное при измерении значение температуры выбранного на агрегате поля с эталонным, можно дать заключение о техническом состоянии диагностируемого агрегата.
Главными недостатками акустического, виброакустического и термического методов диагностирования являются высокая стоимость оборудования, поэтому они не нашли широкого практического применения.
При общем диагностировании трансмиссии определяют механические потери по продолжительности движения автомобиля накатом, шумы и перегревы агрегатов, самопроизвольное выключение передач при ходовых или стендовых испытаниях автомобиля. Одновременно с этим принимают во внимание данные о механических потерях в трансмиссии, полученные при диагностировании автомобиля в целом, а также результаты внешнего осмотра (отсутствие подтеканий, деформаций и др.).
При поэлементном диагностировании трансмиссии определяют техническое состояние сцепления, коробки передач, раздаточной коробки, карданной передачи и ведущих мостов.