Строительные машины и оборудование, справочник






Обкатка и испытание двигателя


Категория:
   Ремонт тракторов и автомобилей


Обкатка и испытание двигателя

Общие положения. Собранный после ремонта двигатель обкатывают и испытывают на специальных стендах. Цель обкатки — приработка трущихся поверхностей и выявление дефектов, возникающих в результате допущенных при ремонте отклонений от технических требований. Цель испытаний — комплексная оценка качества ремонта двигателей и установление обратной связи с технологическим процессом ремонта.

Исследованиями установлено, что основная приработка деталей двигателей происходит в первые 2…3 ч и полностью завершается через 50…60 ч. Поэтому обкатку двигателей проводят в два этапа. Первые, наиболее ответственные, часы приработки проводят на стендах по специальному режиму, установленному техническими условиями для двигателя каждой марки. Последующую обкатку двигатель проходит в условиях эксплуатации с пониженной нагрузкой и также по специальному режиму, определенному для каждой машины.

В свою очередь, обкатку капитально отремонтированных двигателей на стендах проводят в три этапа: холодная обкатка; горячая без нагрузки (на холостом ходу) и горячая обкатка под нагрузкой. Кроме того, чтобы сократить время, затрачиваемое на обкатку, разработаны и успешно применяют на специализированных ремонтных предприятиях ускоренные методы приработки с применением подачи электрического тока к основным парам трения и с использованием специальных присадок к топливу и маслам.



После обкатки двигатели подвергают испытаниям на тех же стендах. Проводят следующие виды испытаний: приемо-сдаточные, периодические кратковременные и дополнительные.

Двигатели обкатывают и испытывают только с теми механизмами и приборами систем питания и смазочной, с которыми они будут работать в процессе эксплуатации. Поэтому двигатели, поступающие на обкатку и испытание, необходимо собрать и отрегулировать согласно действующей технологии и в соответствии с техническими требованиями на капитальный ремонт.

Оборудование и приборы для обкатки и испытания двигателей. Тракторные и автомобильные двигатели подвергают холодной и горячей обкатке на универсальных электротормозных обкаточных стендах типа КИ-5541, КИ-5542, КИ-5543, КИ-2139А, КИ-5274 и др. Такие стенды состоят из электрической машины, установленной на фундаменте; весового механизма маятникового типа для замера тормозного или крутящего момента; жидкостного реостата для плавного изменения частоты вращения вала редуктора 2; пульта управления стендом и пульта контрольно-измерительных приборов. Кроме того, стенды оборудованы комплектом стоек для установки обкатываемых двигателей. Пусковые двигатели обкатывают также на специальных стендах типа КИ-2643А.

Все обкаточно-тормозные стенды должны быть укомплектованы устройствами для измерения крутящего момента, расхода топлива, давления в системах впускной, смазочной, питания и охлаждения, температур воздуха, охлаждающей жидкости, топлива и масла, а также приборами для измерения атмосферного давления, влажности воздуха, секундомерами и весами. Кроме того, для поддержания в заданных пределах температур масла и охлаждающей жидкости в двигателях во время их обкатки и испытания рекомендуется применять централизованные проточно-циркуляционные системы смазочную и охлаждения типа КИ-7649, КИ-7710 и КИ-11097.

Рис. 1. Универсальный электротормозной обкаточный стенд:
1 — электрическая машина; 2 — редуктор; 3 — пульт; 4 — обкатываемый двигатель: 5 — стойки.

Холодная обкатка. Двигатель, подлежащий обкатке и испытанию, устанавливают на стенд, закрепляют и соединяют коленчатый вал с валом редуктора. Перед установкой проверяют комплектность двигателя и зазоры в клапанном механизме. При необходимости двигатель доукомплектовывают, регулируют зазоры и заправляют маслом таким же, как при летней эксплуатации, или специальным обкаточным марки ОМ-2.

Режим холодной обкатки установлен техническими требованиями для двигателя каждой марки. Например, двигатели Д-240, Д-241 и Д-242 обкатывают в течение 30 мин по 10 мин на каждой из трех ступеней с частотой вращения коленчатого вала 500…600 мин-1; 700…800 и 900…950 мин”“1, а двигатели типа СМД-60 всех модификаций, в том числе СМД-62 и СМД-73, обкатывают в течение 20 мин по 5 мин на каждой из четырех ступеней с частотой вращения 400…500 мин-1, 700…800, 950… 1050 и 1400…1500 мин-1.

Холодную обкатку пусковых и автомобильных карбюраторных двигателей проводят в течение 20 мин.

В процессе холодной обкатки температура масла в поддоне двигателя не должна превышать 75 °С, а температуру охлаждающей жидкости рекомендуется поддерживать на входе в двигатель не менее 50°С и на выходе из системы охлаждения не более 80 °С. Давление масла в главной масляной магистрали двигателя должно быть в соответствии с техническими требованиями по каждой марке. Например, для тракторных дизелей давление масла в магистрали должно быть не ниже 0,08 МПа при минимальной частоте вращения коленчатого вала на первой ступени холодной обкатки.

При обкатке не допускаются резкие шумы и стуки в механизмах двигателя, а также подтекание масла, топлива и воды в местах соединений. В случае появления неисправностей обкатку прекращают и неисправности устраняют. При необходимости двигатель снимают и отправляют на повторный ремонт.

По окончании холодной обкатки двигатель осматривают и при необходимости подтягивают крепления.

Горячая обкатка без нагрузки. Сразу после холодной обкатки подготавливают двигатель к пуску. Включают подачу топлива, удалив из системы питания воздух; электрической машиной стенда пускают двигатель и обкатывают его на газу по режиму, установленному техническими требованиями: сначала на пониженной частоте вращения коленчатого вала, затем на частоте, близкой к максимальной холостого хода. Например, двигатель Д-240 и все его модификации обкатывают на газу в течение 20 мин, из них 5 мин на частоте вращения 1000 мин-1, 10 мин на частоте вращения 1400 мин-1 с плавным увеличением до 1800 мин-1 и 5 мин на частоте вращения, составляющей 108% номинальной. Двигатель СМД-60 и его модификации обкатывают на газу без нагрузки в

течение 3 мин, плавно изменяя частоту вращения коленчатого вала от 800 до 2100 мин“1.

Во время горячей обкатки без нагрузки проверяют давление масла в магистрали, измеряют и при необходимости регулируют минимально устойчивую и максимальную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу. При помощи стетоскопа ослушивают двигатель в зонах возможных стуков поршневых пальцев, поршней, шатунных и коренных подшипников. Температура воды и масла должна быть в пределах 60…95 °С.

После обкатки на холостом ходу устраняют обнаруженные неисправности, проверяют на прогретом двигателе зазоры в клапанном механизме и крепление головки цилиндров. При необходимости регулируют зазоры и подтягивают гайки шпилек или болты крепления головки цилиндров.

Горячая обкатка под нагрузкой. При этой обкатке электрическая машина стенда работает в режиме генератора переменного тока с отдачей электрической энергии в сеть и одновременно служит нагружателем обкатываемого двигателя. Работающий тракторный двигатель на соответствующих режимах нагружают при полной подаче топлива. Нагрузочные режимы со ступенчатым переходом по значению крутящего момента определены техническими требованиями на обкатку двигателя каждой марки. В отличие от тракторных автомобильные двигатели начинают обкатывать под нагрузкой при частоте вращения коленчатого вала 1200 мин-1, с ростом нагрузки увеличивают частоту вращения вала.

Например, двигатели Д-240 всех модификаций в соответствии с действующими техническими требованиями обкатывают в течение 80 мин на шести ступенях нагружения: на первой ступени с нагружением крутящим моментом 44 Н- м обкатывают 10 мин; на второй ступени — 63 Н-м — 10 мин; на третьей ступени — 98 Н-м—15 мин; на четвертой ступени — 165 Н-м — 20 мин; на пятой ступени — 200 Н-м — 20 мин и на шестой ступени с нагружением крутящим моментом 220 Н-м обкатывают 5 мин. При этом двигатель должен развивать близкую к номинальной частоту вращения коленчатого вала (2200 мин-1) на всех ступенях обкатки. В начальный период обкатки происходит ускоренное изнашивание поверхностей деталей, фильтры быстро загрязняются, ухудшается очистка масла и повышается температура отдельных деталей механизмов, в результате чего возможны заедания и задиры некоторых поверхностей. Поэтому в процессе горячей обкатки двигателя под нагрузкой выдерживают те же требования, что и при 0 жатке без нагрузки. Следят за давлением масла, температурой, ослушивают, а при необходимости прекращают обкатку и устраняют обнаруженные неисправности.

Ускоренная обкатка двигателей. Наибольшее распространение на специализированных предприятиях получили два вида ускоренной обкатки двигателей: использование дизельного топлива с при-работочной присадкой АЛП-4д и применение подачи электрического постоянного тока к парам трения.

Ускоренная обкатка двигателя на дизельном топливе с присадкой АЛП-4д заключается в следующем. В расходный топливный бак обкаточно-тормозного стенда добавляют 1% (по массе) элементоорганической присадки АЛП-4д. Тщательное перемешивание присадки с топливом обеспечивает смесительно-дозирующее устройство КИ-11138А. При сгорании присадки вместе с топливом в цилиндрах двигателя образуются твердые частицы оксида алюминия размером 2…3 мкм, которые ускоряют приработку деталей цилиндропоршневой группы и сокращают на 30…35% время технологической обкатки двигателей. Использование присадки не вызывает дополнительного изнашивания подшипников распределительного и коленчатого валов или” других деталей, не относящихся к цилиндропоршневой группе.

Технологический процесс обкатки двигателей с применением присадки АЛП-4д выполняют на следующих режимах.

Холодную обкатку двигателя проводят в три этапа: при частоте вращения коленчатого вала двигателя 40 ± 5%, 60 ± 5 и 80 ± 5% номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя. На каждом этапе при централизованной системе смазки обкатывают по 5 мин, а при картерной системе смазки по 10 мин.

Двигатели с механизмом декомпрессии обкатывают в течение первого этапа без компрессии (рычаг ставят в положение «Прогрев»), последующие этапы — с компрессией (рычаг ставят в положение «Работа»).

Обкатку на газу без нагрузки выполняют в течение 10 мин с плавным повышением частоты вращения коленчатого вала двигателя от минимально устойчивой до номинальной.

При использовании присадки необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Она раздражающе действует на ткани глаз. При попадании ее на слизистую оболочку глаза необходимо быстро промыть 2%-ным раствором питьевой соды. После работы с присадкой надо тщательно вымыть руки теплой водой с мылом.

Ускоренная обкатка с использованием эле-’ кТрИческого постоянного тока состоит в следующем. Двигатель, установленный на стенде, подвергают холодной обкатке в течение 10 мин при частоте вращения коленчатого вала 500…600 мин-1. Затем минусовую клемму источника тока присоединяют через специальный токосъемник устройства КИ-11041М к коленчатому валу двигателя, а плюсовую клемму — к блоку. При токе 3…5 А и напряжении 0,8…1,2 В продолжают холодную обкатку еще в течение 25 мин при частоте вращения коленчатого вала 900…1000 мин“1.

Горячую обкатку двигателя на холостом ходу проводят в течение 15 мин при частоте вращения коленчатого вала 1300… 1400 мин-1. Горячую обкатку двигателя под нагрузкой ведут в течение 20 мин: 10 мин при нагрузке крутящим моментом, равным 25% номинального, и 10 мин крутящим моментом, равным 50% номинального. В результате ускоренной приработки трущихся поверхностей при прохождении постоянного тока через пары трения общее время обкатки двигателя сокращается почти в 2 раза.

Приемо-сдаточные испытания двигателя проводят сразу после горячей обкатки его под нагрузкой. Если двигатель после обкатки под нагрузкой останавливали для устранения неисправностей или по другой причине, то перед испытанием двигатель запускают и прогревают до номинального теплового режима. Приемо-сдаточным испытаниям подвергают , каждый капитально отремонтированный двигатель. При испытании определяют: максимальную частоту вращения холостого хода, мощность и расход топлива при номинальной частоте вращения и при положении органов управления частотой вращения, соответствующем полной подаче топлива, а также давление масла при номинальной частоте вращения. Во время испытания контролируют температуру охлаждающей жидкости на выходе из двигателя и температуру масла в поддоне. Они должны соответствовать техническим требованиям, установленным для двигателя каждой марки. Кроме того, определяют температуру и влажность окружающего воздуха, продолжительность работы двигателя и температуру топлива на входе в фильтр грубой очистки топлива. Значения всех измерений заносят в специальный журнал обкатки и приемо-сдаточных испытаний.

Полученные в результате испытания двигателя эффективную мощность, крутящий момент и удельный расход топлива приводят к значениям стандартных условий испытания. Стандартными условиями считаются: температура окружающей среды 25 °С; барометрическое давление 0,1 МПа (760 мм рт. ст.); относительная влажность воздуха 50% и плотность топлива 0,82 г/см3.

Изменение влажности воздуха не оказывает существенного влияния на показатели, поэтому при испытании двигателя не учитывается. Полученные значения приведенных показателей сравнивают со значениями, указанными в технических требованиях. Допускается увеличение эффективной мощности на 3…4 кВт и удельного расхода топлива на 3…5%. В случае больших отклонений обнаруживают и устраняют неисправности. При необходимости подвергают проверке топливный насос и форсунки.

В процессе испытания двигателя проверяют, кроме максимальной, и минимально устойчивую частоту вращения коленчатого вала и сравнивают их с данными технических требований. Пускают пусковой двигатель — он должен заводиться от стартера при трех-четырех попытках. Продолжительность каждого пуска не должна превышать 20 с с перерывами через 15…20 с. Проверяют пуск основного двигателя от пускового устройства (стартера или пускового двигателя). Общее время на два-три пробных пуска основного двигателя не должно превышать 10 мин.

После приемо-сдаточных испытаний двигатель снимают со стенда, доукомплектовывают в соответствии с техническими требованиями и отправляют на склад или сразу же после испытания подвергают контрольному осмотру.

Контрольный осмотр двигателя проводят в тех случаях, когда в процессе обкатки и испытания были обнаружены посторонние стуки или неисправности в кривошипно-шатунном механизме, цилиндропоршневой группе, зубчатых колесах механизма газораспределения, низкое давление масла в магистрали и др. Кроме того, на мотороремонтных предприятиях контролируют выборочно не менее одного двигателя из каждых десяти, успешно выдержавших испытания.

При контрольном осмотре с двигателя снимают масляный картер и масляный насос в сборе с приводом и заборником. Поворачивая коленчатый вал, поочередно устанавливают поршни в в.м.т. и осматривают поверхности гильз цилиндров. Продольные риски и задиры на поверхностях цилиндров не допускаются. В случае обнаружения задиров на зеркале гильз двигатель подвергают полному контрольному осмотру со снятием головки цилиндров и шатунов в сборе с поршнями.

В особых случаях снимают головку цилиндров и прокладку головки цилиндров, и проверяют их техническое состояние внешним осмотром. Затем снимают крышки шатунных и коренных подшипников, осматривают плоскости прилегания нижних вкладышей и шеек коленчатого вала. На поверхностях вкладышей допускаются не более двух кольцевых рисок глубиной до 0,15 и шириной 0,4 мм, а также натиры площадью не более 2 см2 в зоне разъема вкладышей. Вкладыши должны иметь приработку по шейкам вала не менее 75% общей поверхности антифрикционного слоя. При хорошем состоянии нижних половин вкладышей верхние не снимают. Задиры и риски на шейках коленчатого вала не допускаются.

Снятые с двигателя детали промывают. После контрольного осмотра двигатель собирают, соблюдая технические требования на общую сборку после ремонта, и подвергают повторной обкатке по сокращенному режиму, установленному техническими требованиями для двигателя каждой марки, и приемо-сдаточным испытаниям в полном объеме. Если при контрольных осмотрах обнаружены “вверяющиеся дефекты, то контрольному осмотру подвергают 100 /0 двигателей до полной ликвидации повторяющегося дефекта.

Периодические кратковременные испытания проводят с целью контроля соответствия основных параметров отремонтированных Двигателей действующим стандартам и техническим требованиям. тиеРИпДИЧН°СТЬ испытаний зависит от годовой программы предприя-я При программе ремонта до 2 тыс. двигателей в год периодическим кратковременным испытаниям подвергают один двигатель в каждый квартал года, при программе от 2 до 5 тыс. — два двигателя в квартал и при программе ремонта свыше 5 тыс. двигателей в год таким испытаниям подвергают один двигатель в каждый месяц. Испытания двигателя должны быть завершены в том же квартале (месяце), в котором он отремонтирован.

Периодическим кратковременным испытаниям подвергают двигатели, прошедшие специальную стендовую обкатку в объеме 60 ч по установленному техническими требованиями режиму. Стендовую обкатку проводят после завершения технологической обкатки и приемо-сдаточных испытаний. При обкатке запрещается использовать моторное масло и дизельное топливо с присадками.

В процессе периодических кратковременных испытаний двигателя измеряют и контролируют те же параметры, что и при приемо-сдаточных испытаниях, а кроме того, снимают регуляторную характеристику и определяют расход масла на угар. По результатам испытания дополнительно рассчитывают: оценочный удельный расход топлива, корректорный коэффициент запаса крутящего момента (), степень неравномерности регулятора частоты вращения () и расход масла на угар (% от расхода топлива). Все полученные значения сравнивают с техническими требованиями для двигателя каждой марки. Например, угар масла в картере для большинства дизелей не должен превышать 1% расхода топлива, а степень неравномерности регулятора частоты вращения должна составлять не более 8%. Если полученные при испытаниях значения не отвечают техническим требованиям, вскрывают и устраняют причины некачественного ремонта двигателей.

Дополнительные виды испытаний проводят для контроля и обеспечения заданного ресурса и качества отремонтированных двигателей. Они назначаются по усмотрению главного инженера ремонтного предприятия и по указаниям областных (краевых) и других вышестоящих организаций. На мотороремонтных предприятиях проводят следующие виды дополнительных испытаний двигателей.

Ускоренные испытания по оценке качества ремонта отремонтированных двигателей предназначены для сравнения износостойкости основных деталей капитально отремонтированных и новых двигателей. В процессе этих испытаний оценивают износостойкость основных деталей цилиндропоршневой группы и кривошипно-шатунного механизма, а также динамику основных технико-экономических показателей двигателя (мощности, расхода топлива и расхода масла на угар). Для проведения всех видов ускоренных испытаний разработаны специальные методики.

Испытания по определению расхода масла на угар с целью оперативного контроля и управления качеством ремонта двигателей позволяют устанавливать обратную связь, направленную на совершенствование технологического процесса ремонта и укрепление технологической дисциплины. Испытаниям подвергают выборочно отремонтированные двигатели. Расход масла на угар определяют с помощью специального устройства КИ-24006, которое позволяет измерять значения расхода масла за каждый час работы двигателя на стенде в течение всего периода испытаний.

Испытания с целью оценки качества отремонтированных двигателей по результатам анализа моторного масла дают возможность во время стендовой обкатки по концентрации продуктов износа в моторном масле устанавливать ресурс основных деталей.

Читать далее:

Категория: - Ремонт тракторов и автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины