Такой характер изменения угара масла в зависимости от наработки затрудняет прогнозирование по нему остаточного ресурса.

Об интенсивности изнашивания сочленений дизеля можно судить по концентрации продуктов износа в картерном масле, определяемой с помощью спектрографической установки. В этом случае для оценки степени изношенности основных деталей наряду с регулярным спектральным анализом проб масла, отбираемых через определенные промежутки работы дизеля, необходимо знать их химический состав и соотношение скоростей изнашивания сочленений. О целесообразности разборки дизеля для ремонта или устранения неисправности судят по резкому возрастанию концентрации основных элементов в работавшем масле.

ПРИМЕР.

Значительное возрастание концентрации алюминия свидетельствует о предельном износе поршней и необходимости их замены.

Наибольшее распространение для оценки состояния цилиидро-поршневой группы получил способ определения количества газов, прорывающихся в картер. При измерении количества газов с помощью ротаметра из-за высокого сопротивления выходу газов из картера и наличия в картере избыточного давления часть газов уходит в атмосферу через сальники коленчатого вала и другие неплотности, минуя прибор.

Чтобы избежать этого, во время измерений необходимо отсасывать газы из картера, обеспечивая прохождение их только через измерительное устройство.

Угар картерного масла и количество газов, прорывающихся в картер при работе дизеля на всех цилиндрах, являются интегральными (суммарными) оценочными показателями технического состояния цилиндро-поршневой группы.

Чтобы оценить состояние каждого цилиндра в отдельности, их поочередно выключают (декомпрессируют). Затем подсчитывают разницу между расходом газов, полученным при декомпрессировании проверяемого цилиндра, и средним расходом газов, полученным при декомпрессировании каждого из остальных цилиндров. При одинаковом состоянии всех цилиндров указанная разница будет незначительной. Если же она окажется большой, то это свидетельствует об аварийном состоянии данного цилиндра.

Сравнительную оценку технического состояния цилиндров можно дать по компрессии в них (давлению конца сжатия). Однако при этом необходимо учитывать неплотно и клапанов газораспределения. Разница в значениях компрессии у нового и изношенного дизелей возрастает с понижением частоты вращения коленчатого вала. Поэтому компрессию рекомендуется определять при пусковой частоте вращения коленчатого вала. Чтобы дать правильную сравнительную оценку состояния цилиндров по компрессии, должно быть соблюдено равенство и постоянство частоты вращения коленчатого вала и температуры стенок цилиндров при проверке каладого из них в отдельности. В связи с тем, что частота вращения коленчатого вала зависит от технического состояния пускового устройства, а температура стенок цилиндров — от условий проверки дизелей (предварительного разогрева его, температуры окружающей среды и пр.), соблюдение отмеченных условий не всегда представляется возможным. Следовательно, компрессия является ориентировочным показателем технического состояния цилиндро-поршневой группы. Одним из признаков слабой компрессии является трудный пуск дизеля (особенно в холодную погоду), обусловленный чрезмерно низкой температурой сжатого воздуха, не обеспечивающей самовоспламенения дизельного топлива.

В ГОСНИТИ разработан более совершенный способ оценки состояния отдельных цилиндров по величине разрежения, создаваемого на такте расширения при прокрутке коленчатого вала дизеля с помощью пускового устройства. В отличие от способа, основанного на определении компрессии, этот способ обладает меньшей трудоемкостью и более высокой точностью результатов диагностирования. Для указанных целей вместо компрессиметра в настоящее время применяют вакуум-анализатор, позволяющий диагностировать отдельные цилиндры, не закрепляя прибор в головке цилиндров.

О состоянии подшипников коленчатого вала мол<но судить по зазорам в них. Эллипсность и конусность шеек вала до разборки дизеля на ремонт можно не проверять, так как эти параметры являются следствием износа подшипников.

Для оценки технического состояния подшипников коленчатого вала пользуются способом, основанным на определении следующих диагностических параметров:
— давления масла в главной масляной магистрали;
— количества масла, протекающего через подшипники в единицу времени;
— шумов и стуков, возникающих от ударов в сопряжениях при работе дизеля;
— стуков, возникающих от соударения деталей в результате искусственного перемещения поршня и шатуна на величину зазоров в сопряжениях.

Широко распространено прослушивание дизеля во время его работы. С увеличением зазоров в подшипниках появляются характерные стуки, прослушиваемые в определенных зонах и при соответствующих режимах работы дизеля. Однако эти стуки отчетливо прослушиваются при значениях зазоров, превосходящих допускаемые. При этом количественная оценка зазоров зависит от слуховых качеств и опыта оператора. Хорошие результаты дает прослушивание стуков в неработающем дизеле при попеременном создании в надпоршневом пространстве разрежения и давления.

Определение количества газов, прорывающихся в картер

Количество газов, прорывающихся в картер, определяют индикатором расхода газов КИ-4887-П-ГОСНИТИ, Данный прибор снабжен устройством, позволяющим отсасывать газы из картера через измерительное устройство и измерять их расход при давлении в картере, равном атмосферному. Благодаря этому полностью устраняются утечки газов через неплотности картера и, следовательно, значительно повышается точность измерений.

Схема работы прибора КИ-4887-II представлена на рисунке. Состоит: из дроссельного расходомера постоянного перепада давления с жидкостным дифференциальным манометром для контроля давления в дросселирующем устройстве, дросселя и жидкостного манометра для регулирования и контроля давления на входе в расходомер, впускного и выпускного патрубков, трубопроводов с наконечниками и эжектора для отсоса газов, поступающих во впускной патрубок.

Дросселирующее устройство образовано двумя втулками. Плотное соединение этих втулок обеспечивается предварительной совместной притиркой их по конусным поверхностям и поджатием друг к другу распорной пружиной. Втулка жестко закреплена На корпусе, а втулка может поворачиваться относительно втулки. На половине окружности конусной части обеих втулок имеются поперечные щели, позволяющие плавно изменять площадь дросселирующего отверстия при повороте втулки.

Как известно, в дроссельных расходомерах расход газа пропорционален перепаду давления в дросселирующем устройстве и площади дросселирующего отверстия. При заданном перепаде давления в дросселирующем устройстве количество газов, проходящих через дросселирующее отверстие, будет зависеть только от площади этого отверстия, являющейся в данном случае мерой расхода. Шкала прибора тарируется при перепаде давления в дросселирующем, устройстве, равном 15 мм вод. ст. А это означает, что указанный перепад давления следует устанавливать при всех измерениях. Достигается это путем изменения площади дросселирующего отверстия. Перепад давления контролируют дифференциальным манометром, водяные столбики которого находятся в сверлениях прозрачного корпуса Сверления в нижней части сообщаются между собой, а в верхней — с впускным и выпускным патрубками дросселирующего устройства.

Впускной трубопровод, соединенный с патрубком, снабжен конусным наконечником, вставляемым в отверстие маслозаливной горловины проверямого дизеля.

Газы из картера можно отсасывать двумя способами, используя для этой цели разрежение во впускном воздушном тракте или энергию отработавших газов. В первом случае снимают с впускной трубы воздухоочистителя фильтр грубой очистки воздуха и опускают в трубу наконечник выпускного трубопровода прибора: При работе дизеля разрежение, создаваемое во впускном воздушном тракте, через выпускной трубопровод и выпускной патрубок 13 передается в дросселирующее отверстие. Во втором случае на выхлопной трубе устанавливают эжектор. При этом газы, проходя с большой скоростью в кольцевом пространстве между внутренней стенкой выхлопной трубы и эжектором, создают в нем разрежение, которое, как и в первом случае, передается в дросселирующее отверстие.

Отсос газов регулируют дросселем, поддерживая в картере атмосферное давление, которое контролируют с помощью жидкостного манометра, образованного жидкостными столбиками в сверлениях. При этом канал должен сообщаться с атмосферой, для чего необходимо вывинтить из него пробку.

Расход газов определяют по шкале, нанесенной л а наружной поверхности подвижной втулки. Размеры дросселирующего отверстия 6 рассчитаны на измерение расхода газов до превышающего 100 л/мин. Для увеличения диапазона измерений в дне неподвижной вгулки 4 имеются два дополнительных калиброванных отверстия, прикрываемых заслонкой. Если расход газов больше 100 л/мин, открывают отверстия 9, повернув отверткой заслонку. В этом случае к значению расхода, полученному по основной шкале, прибавляют постоянные значения расхода газов через эти отверстия, нанесенные на наружной поверхности подвижной втулки. Подключение дополнительных калиброванных отверстий дает возможность измерять расход газов до 1л/мин.

Чтобы измерить количество газов, прорывающихся в картер, пускают и прогревают дизель до температуры охлаждающей воды и картерного масла 65…90 °С.

Открывают маслозаливную горловину, закрывают отверстие сапуна и отверстие под масломерную линейку пробками.

Заливают в каналы дифманометра воду примерно на половину, вывинтив пробку из канала, которую не ставят на место до конца измерений. Полностью открывают дросселирующее отверстие поворотом втулки за маховичок против часовой стрелки и дроссель поворотом наружной втулки.

Подключают прибор к дизелю. Для этого опускают наконечник (рис. 1) выпускною трубопровода во впускную трубу воздухоочистителя, предварительно сняв фильтр грубой очистки воздуха, или же закрепляют на выхлопной трубе эжектор, присоединенный к наконечнику, и вставляют конусный резиновый наконечник впускного трубопровода в отверстие маслозаливной герловины.

При работе дизеля на холостом ходу с помощью рычага управления скоростным режимом устанавливают номинальную частоту вращения коленчатого вала (табл.

Удерживая прибор в вертикальном положении, поворотом наружной втулки дросселя устанавливают одинаковый уровень воды в левом и правом каналах манометра. Затем, медленно поворачивая втулку за маховичок по часовой стрелке, добиваются такого положения, при котором уровень воды в канале был бы на 15 мм выше уровня в канале. Если после этого уровни воды в каналах окажутся разными, то поворотом наружной втулки дросселя 14 их необходимо выровнять. Затем по шкале прибора определяют расход газов.

Повышенный расход картерных газов может быть либо по причине чрезмерного износа деталей цилиндро-поршневой группы, либо вследствие закоксовывания или поломки поршневых колец в отдельных цилиндрах.

Чтобы выявить причину и определить вид и объем ремонта при количестве газов, превышающем допускаемое значение, следует проверить состояние каждого цилиндра в отдельности.

Для этого поочередно снимают каждую форсунку (при неработающем дизеле) с целыо декомпрессирования цилиндров и измеряют расход газов при одном декомпрессированном цилиндре и минимальной устойчивой частоте вращения коленчатого вала, устанавливая ее одинаковой при проверке каждого цилиндра.

При положительном значении AQ, возможны поломка или закоксовывание компрессионных колец, задиры на рабочей поверхности или чрезмерный износ гильзы и другие неисправности.

Ввиду сравнительно небольшой трудоемкости способа диагностирования отдельных цилиндров по разрежению в надпоршневом пространстве при прокрутке дизеля с помощью пускового устройства по сравнению с описанным способом при наличии соответствующего устройства (вакууманализатора) состояние отдельных цилиндров проверяют с помощью этого устройства.

Определение состояния отдельных цилиндров по величине разрежения

Состояние каждого цилиндра оценивают с помощью вакуум-анализатора КИ-5315-ГОСНИТИ по величине вакуумметрического давления (разрежения) в надпор-шневом пространстве.

Состоит: из вакуумметра, корпуса, впускного и выпускного клапанов и наконечника.

Для диагностирования цилиндро-поршневой группы вакуум-анализатор соединяют с надпоршневым пространством, плотно вставляя наконечник в отверстие для форсунки, и прокручивают коленчатый вал с помощью стартера или пускового двигателя. В момент движения поршня вниз на такте расширения в надпоршневом пространстве создается вакуумметрическое давление, под действием которого открывается впускной клапан. Благодаря этому вакуумметрическое давление из над-поршневого пространства передается вакуумметру, вызывая отклонение стрелки прибора на соответствующую величину.

При движении поршня вверх на такте сжатия воздух из надпоршневого пространства выталкивается в атмосферу через выпускной клапан. При этом впускной клапан закрыт.

Во время очередного хода поршня проверяемого цилиндра вниз выпускной клапан закроется, а впускной — откроется. Это повлечет за собой дальнейшее возрастание вакуумметрического давления. В тот момент, когда давление в системе цилиндр—вакуум-анализатор достигнет постоянной величины, т. е. станет равным максимальному вакуумметр аческому давлению в надпоршневом пространстве, показание вакуумметра стабилизируется.

Величина вакуумметрического давления, зафиксированная при стабильном положении стрелки вакуммет-ра, будет характеризовать состояние уплотнений в проверяемом цилиндре.

Усилие затяжки впускного клапана регулируют на заводе-изготовителе регулировочным винтом. Это усилие должно быть таким, чтобы обеспечивалось полное открытие клапана при диагностировании дизелей с предельным (выбраковочным) состоянием цилиндро-поршневой группы.

Для снятия вакуумметрического давления в полости вакуумметра предусмотрен специальный вентиль.

Состояние уплотнений в цилиндрах проверяют следующим образом.

Останавливают дизель и снимают с него форсунки. Прокручивая дизель и устанавливая поочередно в отверстие форсунок наконечник вакуум-анализатора, измеряют ва-куумметрическое давление в каждом цилиндре (рис. 2).

Разница меладу значением разрежения в отдельном цилиндре и средним значением разрелсе-ния в остальных цилиндрах должна быть не более 0,2 кгс/см2.

Техническая экспертиза деталей цилиндро-поршневой группы

Если перечисленные выше диагностические параметры достигли предельных значений или превышают допускаемые в эксплуатации величины, то дизель разбирают для технической экспертизы путем осмотра и микрометража сопряжений цилиндро-поршневой группы и замены непригодных деталей.

Если после поступления с завода-изготовителя или из ремонта дизель вскрывают впервые, то в этом случае нередко заменяют лишь поршневые кольца. В даль-нейшем, при достижении предельных или превышении допускаемых в эксплуатации значений параметров состояния цилиндро-поршневой группы, ее заменяют полностью. В случае предельной разницы между количеством газов, прорывающихся в картер при декомпрессировании какого-либо цилиндра, и средним количеством газов, прорывающихся в картер при поочередном декомпрессировании остальных цилиндров, а также в случае предельной разницы между разрежением в каком-либо цилиндре и средним разрежением в остальных цилиндрах заменяют в указанном цилиндре непригодные детали (чаще всего поломанные или пригоревшие поршневые кольца).

После разборки дизеля состояние каждой детали и сопряжения цилиндро-поршневой группы оценивают по результатам их осмотра и микрометража. При этом измеряют износ гильзы цилиндров в верхнем и среднем рабочем поясе, зазоры между гильзами и юбками поршней, зазоры в стыках поршневых колец, высоту колец и канавок поршней, зазоры между бобышками поршней и поршневыми кольцами, а также между пальцами и втулками верхних головок шатунов. Для указанных целей применяют индикаторный нутромер, микрометр, мерительные плитки, индикатор часового типа, щупы. Результаты микрометража заносят в таблицу.

Если причиной разборки дизеля был чрезмерный прорыв газов в картер или чрезмерный угар картерного масла, а зазоры между юбками поршней и гильзами оказались в пределах допускаемых значений, то заменяют только поршневые кольца. Так как гильзы цилиндров больше всего изнашиваются в плоскости, перпендикулярной продольной оси дизеля, то в случае оставления на дизеле их рекомендуется поворачивать на 90° вокруг оси, с тем чтобы при дальнейшей эксплуатации наиболее изношенные поверхности изнашивались менее интенсивно. Если причиной разборки дизеля была неисправность в каком-либо цилиндре (например, поломка поршневых колец), то и в этом случае рекомендуется осмотреть всю цилиндро-поршневую группу и, если необходимо, заменить изношенные и неисправные детали.

Предварительная оценка состояния сопряжений по давлению масла в магистрали и стукам

Давление масла проверяют с помощью устройства КИ-5472-ГОСНИТИ, предназначенного для измерения давления в главной магистрали смазочной системы дизелей и в сливной магистрали гидравлической системы навесного устройства.

Состоит: из манометра, соединительного рукава с ниппелем и накидной гайкой, демпфера, служащего для сглаживания пульсаций масла при измерении давления, и сменных штуцеров (переходников). В нерабочем положении свободный конец рукава (ниппель) закрывают заглушкой.

Чтобы измерить давление в главной магистрали дизеля,. устройство подключают к корпусу масляного фильтра, предварительно отсоединив трубку (рис. 3) мембранного или же датчик логометрического манометра.

Пускают и прогревают дизель до нормального теплового состояния, после чего проверяют давление масла в магистрали сначала при номинальной, а затем при минимальной устойчивой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу.

Для попеременного создания в надпоршневом пространстве проверяемого цилиндра давления и вакуума служит распределительный кран с тремя трубопроводами и наконечник, присоединяемый к головке цилиндров вместо форсунки.

Электронный автостетоскоп ‘ГУ ПБеО-ООЗ представляет собой усилитель с пьезокристаллнческим датчиком и элементами питания, вмонтированными в пластмассовый корпус, имеющий гнезда для подключения стержня и телефона.

Усилитель питается от двух элементов ФБС-0,25 напряжением 3В. Телефон типа ТМ-4, потребляемый ток — 5 МА.

Для прослушивания объекта диагностирования автостетоскоп вынимают из футляра, ввертывают наконечник и вставляют штекер телефона в соответствующие гнезда, прикладывают наконечник к месту проверяемой составной части и закрепляют телефон на ухе. По окончании прослушивания телефон необходимо отключить, в противном случае элементы питания будут разряжаться.

С помощью автостетоскопа и описанного устройства прослушивают стуки в сопряжениях бобышки поршня — поршневой палец, поршневой палец — втулка верхней головки шатуна, шейка коленчатого вала — шатунный подшипник в следующем порядке.

Подключают к проверяемому цилиндру компрессор-но-вакуумную установку, как показано на рисунке 8. Для этого снимают с двигателя форсунки, устанавливают поршень проверяемого цилиндра в ВМТ и включают какую-либо передачу (для фиксации коленчатого вала от прокручивания). При закрытом кране устанавливают наконечник компрессорно-вакуумной установки в отверстие для форсунки проверяемого цилиндра и закрепляют его.

Включают компрессор и создают в ресиверах соответственно давление 2…2,5 кгс/см2 и разрежение 0,6…0,7 кгс/см2.

Регулятором давления устанавливают рабочее давление 2 кгс/см2.

Прикладывают наконечник автостетоскопа к блоку цилиндров в зоне поршневого пальца, открывают кранЗ установки и, попеременно создавая в надпоршневом пространстве разрежение и сжатие путем переключения кранов, прослушивают стуки в верхней головке шатуна и бобышках поршня.

Продолжая поддерживать в ресиверах заданное давление и разрежение и приложив наконечник стетоскопа к торцу коленчатого зала, прослушивают стуки в шатунном подшипнике.

Аналогично прослушивают стуки в указанных зонах остальных цилиндров при положении поршня в ВМТ на такте сжатия.

Если регулировка сливного клапана не дает положительных результатов, необходимо проверить производительность насоса и состояние редукционного клапана смазочной системы в мастерской на стенде.

К сожалению, на большинстве тракторов последних выпусков с двигателями водяного охлаждения масляные термометры отсутствуют. Это затрудняет контроль теплового состояния дизелей и нередко приводит к их переохлаждению, так как температура охлаждающей воды не всегда может служить критерием оценки теплового режима.

ПРИМЕР. При прогреве дизеля охлаждающая вода прогревается намного быстрее, чем картерное масло, особенно, если прикрыта шторка или жалюзи. Не зная температуры масла тракторист может преждевременно дать полную нагрузку, что повлечет за собой ухудшение условий работы кривошипно-иштунного механизма Кроме того, температура картерного масла является одним из основных факторов, влияющих на мощность и топливную экономичность дизеля. При определении этих показателей температура картерного масла должна быть не ниже 70 градусов С, так как при богее нижних значениях температуры масла резко возрастают механические потери, а следовательно, увеличивается погрешность измерений

Суммарный зазор измеряют с помощью устройства КИ-11НО-ГОСНИТИ. Состоит: из корпуса с закрепленным на нем индикатором часового типа, пневматического приемника, сменного фланца для крепления устройства в головке цилиндров вместо форсунки, уплотнения, направляющей штока, жестко соединенного с ножкой индикатора, и стопорного винта, служащего для фиксации направляющей в пневматическом прием» нике.

Чтобы измерить зазоры, снимают с дизеля форсунки. Устанавливают поршень проверяемого цилиндра в ВМТ на такте сжатия и стопорят коленчатый вал. Закрепляют устройство в форсуночном отверстии, предварительно ослабив стопорный винт и приподняв направляющую с индикатором и штоком вверх. Затем опускают направляющую до упора штока в днище поршня (с натягом) и фиксируют направляющую стопорным винтом (рис. 4).