Общие положения. Согласно ГОСТ 23435-79 «Техническая диагностика. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Номенклатура диагностических параметров» для двигателя в целом предусматриваются диагностические параметры:
прямые (структурные) – эффективная мощность двигателя, давление масла, удельный расход топлива, содержание токсичных компонентов в отработавших газах;
косвенные (функционально зависимые или диагностические) – изменение частоты при последовательном отключении из работы каждого из цилиндров; характеристики вибрации, шума, звука, крутящий момент на коленчатом валу.
Во время работы двигатели подвергаются износу, после определенного пробега возникает потребность в ремонте или замене деталей. Износ двигателей в первую очередь проявляется в нарушении герметичности поршневых колец, клапанов и уплотнении цилиндров. При этом снижается давление сжатия, ухудшается наполнение цилиндров, возрастает расход масла, снижается разрежение во впускном трубопроводе, повышается расход топлива, снижается мощность, изменяется объемный КПД, крутящий момент и т. д.
На рис. 10.1 показана общая схема поэлементного диагностирования дизельного двигателя. Как видно из рисунка, технология поиска неисправностей осуществляется в три этапа.
На первом этапе выполняются подготовительные операции, без которых нельзя проверять техническое состояние двигателя по комплексным параметрам. На втором этапе осуществляется проверка двигателя по комплексным параметрам. Если они соответствуют допустимым значениям, диагностирование прекращается. На третьем этапе проводится поиск неисправностей. Он необходим в том случае, когда все или один из комплексных параметров не соответствует допустимым значениям. Проверка технического состояния систем и узлов осуществляется в определенной последовательности, которая зависит от комбинаций количественных характеристик комплексных показателей. После регулировочных работ или работ, связанных с заменой детали, повторяют контроль комплексных показателей. В зависимости от их значений диагностирование продолжается или прекращается.
По количественным значениям комплексных параметров можно сделать заключение об исправности двигателя. Для определения характера неисправности и ее местонахождения используются частные параметры. К ним относятся: разрежение во впускном трубопроводе; герметичности надпоршневого пространства цилиндров двигателя (величина компрессии в цилиндрах; относительная утечка воздуха, подаваемого в цилиндры под давлением; разряжение); количество газов, прорывающихся в картер двигателя; интенсивность выгорания масла; характер и место шумов и стуков, определяемых стетоскопом или фонендоскопом; акустические сигналы, анализируемые специальной виброакустической аппаратурой; количество оксида углерода и углеводородов в отработавших газах; давление масла в системе смазки и др.
С помощью перечисленных параметров можно оценить техническое состояние цилиндропоршневой группы, кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, степень исправности систем зажигания и питания. Между механизмами и узлами двигателя существует функциональная взаимосвязь: параметры одного из них могут характеризовать состояние другого. Вместе с тем они неодинаково влияют на работу двигателя. Поэтому очень важно знать рациональную последовательность определения частных параметров в процессе диагностирования, чтобы быстрее найти неисправность.
В процессе поэлементного диагностирования можно довести до нормы некоторые частные параметры путем регулировки соответствующих систем и механизмов двигателя. Выполняя регулировки в рациональной последовательности и продолжая измерять другие частные параметры, определить неисправности, вызванные износами или поломками деталей узлов и механизмов.
Для более точного определения технического состояния цилиндропоршневой группы, кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов двигателя существует несколько методов, большинство из которых реализуется с помощью приборов и диагностических стендов.