Определение степени износа клапанов газораспределительного механизма регулирование форсунки ремонт

Неисправности, регулировка и ТО двигателя (ГРМ, кривошипношатунный механизмы)

1. Основные неисправности двигателя (кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы)

Рассмотрим наиболее характерные неисправности двигателей автомобилей и перечислим основные причины их возникновения. Двигатель работает неустойчиво или останавливается на холостом ходу. Основные причины: неисправности системы питания, зажигания; повышенный износ кривошипно-шатунного (КШМ) и газораспределительного (ГРМ) механизмов.

Двигатель развивает недостаточную мощность. Основные причины: плохое наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью; недостаточная компрессия; перегрев двигателя; неисправности системы питания, зажигания; повышенный износ кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения; прогорание прокладки головки блока.

Увеличенный расход топлива и повышенная токсичность отработавших газов. Основные причины: неисправности системы питания, зажигания и механизма газораспределения.

Дымный выхлоп. Основные причины: при черном выхлопе — переобогащение смеси, при синем — сгорание масла в выпускной системе из-за повышенного уровня в картере двигателя или износа цилиндропоршневой группы.

Выстрелы в глушителе. Основные причины: неплотное закрытие выпускного клапана или его подгорание; богатая смесь.

Хлопки во впускном трубопроводе. Основные причины: неплотное закрытие впускного клапана; бедная смесь.

Повышенный расход масла. Основные причины: износ или закоксовывание поршневых колец; износ поршней и стенок цилиндров, маслоотражательных колпачков и направляющих втулок клапанов; засорение системы вентиляции картера.

Недостаточное давление масла в двигателе. Основные причины: износ коренных и шатунных шеек и подшипников коленчатого вала; неисправности системы смазки.

Стуки и шумы при работе двигателя. Основная причина: износ деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов двигателя.

2. Регулировочные работы и ТО двигателя (ГРМ, кривошипношатунный механизмы)

В случае необходимости, а для старых моделей двигателей периодически, при ТО осуществляется проверка крепления головки блока цилиндров в определенной последовательности (рис. 1) моментом затяжки, индивидуальным для каждого двигателя.

Общий принцип затяжки: болты начинают затягивать от центра, удаляясь к периферии по спирали. Чугунную головку крепят в горячем состоянии, а головку из алюминиевого сплава — в холодном.

После пробега каждых 50…200 тыс. км (в зависимости от модели двигателя) меняется зубчатый ремень привода ГРМ. После установки зубчатого ремня следует проверить и при необходимости установить требуемое натяжение. Проверку производят с помощью специального прибора для измерения натяжения ремней, а при его отсутствии правильность натяжения проверяют поворотом ремня рукой: ремень должен поворачиваться на 90° вокруг своей оси. Натяжение ремня осуществляется натяжным роликом.

Рис. 1. Порядок затяжки болтов (1…10) головки цилиндров

Обычный прибор для измерения натяжения ремней представляет собой динамометрическое устройство (рис. 2). При измерении планку 1 опирают на шкивы ремня 6 и, надавив на ручку 3 до упора буртика штока 5 в упорную втулку 2, по шкале 4 динамометра определяют приложенное к ремню усилие.

Рис. 2. Схема прибора для определения натяжения ремня: 1 — планка; 2 — упорная втулка; 3 — ручка; 4 — шкала динамометра; 5 — буртик штока; 6 — шкивы ремня

Для определения натяжения ремня применяют приборы, в которых используется принцип струны — при разных натяжениях она издает звуки разных октав (рис. 3). Для определения звуковых волн создан специальный акустический прибор, который подносится к ветви ремня. Измерение натяжения ремня производится по вибрации ремня, получаемой при оттягивании ремня пальцем и его отпускании, а считывание подтверждается звуковым сигналом. На дисплей прибора выводится определенная частота колебаний (в герцах) соответствующей степени натяжения. Частоту настройки сравнивают со справочными данными.

При эксплуатации автомобиля в результате изнашивания и нагрева механических частей ГРМ изменяется зазор между рычагами (коромыслами) клапанов и кулачками распределительного вала (в двигателях других типов — между распределительным валом и толкателями, между коромыслами и клапанами). Поэтому периодически (примерно через каждые 30 тыс. км пробега), а также при любых ремонтах механизма или снятии головки блока цилиндров следует проверить и в случае необходимости отрегулировать этот зазор в двигателях, имеющих механический привод клапанов.

Рис. 3. Измерение напряжения по звуковым волнам: а — принцип измерения; б — прибор для измерения

Величина теплового зазора для каждого двигателя индивидуальна. В технических характеристиках двигателей могут быть приведены тепловые зазоры как для холодного, так и для горячего двигателя; для горячего двигателя зазор может быть как больше, так и меньше в зависимости от конструкции газораспределительного механизма.

Холодным считают двигатель, температура охлаждающей жидкости в котором ниже 35 °С, что достигается при остывании двигателя после его прогревания в течение не менее 4 ч при температуре окружающей среды 20 °С. Горячим считают двигатель, температура охлаждающей жидкости в котором около 80 °С (момент включения большого контура циркуляции жидкости).

Проверяют и регулируют тепловые зазоры клапанов при закрытых клапанах, т.е. при максимальном удалении вершины кулачка распределительного вала от коромысла (штанги толкателя, толкателя) клапана. Такое положение вала может быть достигнуто различными способами. Проверку зазоров производят с помощью щупа, представляющего набор пластин толщиной 0,02…0,50 мм (рис. 4).

Рис. 4. Регулировка зазоров в газораспределительном механизме: 1 — штанга; 2 — контргайка; 3 — регулировочный винт; 4 — отвертка; 5 — коромысло; 6 — щуп; 7 — клапан

Наиболее распространен способ, при котором сначала регулируются зазоры в клапанах первого цилиндра; при этом его поршень находится в ВМТ на такте сжатия. Такт сжатия определяется по возрастанию давления воздуха в цилиндре при движении поршня в ВМТ: необходимо вывернуть свечу зажигания (форсунку), закрыть ее отверстие в блоке цилиндров специальным свистком (пробкой, пальцем) и проворачивать коленчатый вал до сигнала свистка (выталкивания пробки, резкого возрастания давления на палец).

После регулировки тепловых зазоров клапанов первого цилиндра зазоры остальных клапанов регулируют в порядке их работы, каждый раз проворачивая коленчатый вал на 180° (для 4-цилиндровых двигателей), 120° (для 6-цилиндровых) или 144° (для 5-цилиндровых).

Величину зазора «клапан — седло» можно косвенно оценить по количеству сжатого воздуха, прорывающегося через неплотности закрытых клапанов. Для этого сначала снимают валики коромысел, обеспечивая одновременное закрытие клапанов во всех цилиндрах, затем — форсунки (или свечи), а потом в камеру сгорания от компрессора подают сжатый воздух под давлением 0,20…0,25 МПа. В зависимости от назначения проверяемого клапана (впускной или выпускной) индикатор расхода газов КИ-13671 (см. рис. 16) устанавливают на впускном трубопроводе воздухоочистителя или на выпускной трубе. Величина расхода газов через индикатор определяется аналогично измерению количества картерных газов. Если утечка воздуха одного из клапанов превышает допустимую, то головка цилиндров подлежит текущему ремонту.

При диагностировании КШМ на неработающем двигателе определяют зазоры в верхней и нижней головках шатуна. Для этого применяют устройство КИ-11140. Основание 5 данного устройства (рис. 5) с помощью съемного фланца 4 закрепляется вместо форсунки. Внутри корпуса перемещается упор 8, соединенный с ножкой индикатора 1. Корпус имеет специальный патрубок, через него камера сгорания с помощью шланга соединяется с краном управления компрессорно-вакуумной установки КИ-13907, которая создает избыточное давление или разрежение в камере сгорания.

Рис. 5. Схема устройства КИ-11140 для определения зазоров в кривошипно-шатунном механизме: 1 — индикатор; 2 — индикаторный штатив; 3 — оправка; 4 — съемный фланец; 5 — основание; 6 — кольцо; 7 — наконечник; 8 — упор

Для проведения измерений поршень в диагностируемом цилиндре устанавливают в положение ВМТ и с помощью установки типа КИ-13907 создают избыточное давление. Поршень опускается вниз, устраняя все зазоры в КШМ. Затем подводят упор 8 до соприкосновения с поршнем, устанавливают шкалу индикатора 1 на нуль и с помощью установки создают разрежение. Поршень начинает двигаться вверх и поочередно устраняет зазоры в КШМ: поршень — палец, палец — втулка верхней головки шатуна, шатунный вкладыш — шейка коленчатого вала. После остановки поршня по шкале индикатора определяют суммарный зазор в КШМ. Поскольку перемещение поршня происходит ступенчато, можно определить составляющие суммарного зазора. Этот метод очень трудоемкий и требует наличия компрессорно-вакуумной установки. При техническом обслуживании двигателя производятся также работы по проверке деталей выпускного тракта (приемная труба, глушитель и др.), крепление опор двигателя, крепление поддона картера двигателя.

Источник

Диагностирование газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм имеет две характерные неисправности — неплотное прилегание клапанов к гнездам и неполное открытие клапанов,

Неплотное прилегание клапанов к гнездам выявляется по следующим ‘признакам: уменьшение компрессии, периодические хлопки во впускном или выпускном трубопроводе, падение мощности двигателя. Причинами неплотного закрытия клапанов могут быть: отложение нагара на клапанах и гнездах; образование раковин на рабочих поверхностях (фасках) и коробление головки клапана; поломка клапанных пружин; заедание клапанов в направляющих втулках; отсутствие зазора между стержнем клапана и носком коромысла.

Неполное открытие клапанов характеризуется стуками в двигателе и падением мощности. Эта неисправность появляется в результате большого зазора между стержнем клапана и носком коромысла. К неисправностям газораспределительного- механизма следует отнести также износ шестерен распределительного вала, толкателей, направляющих втулок, увеличение продольного : смещения распределительного вала и износ втулок и осей коромысел.

Практика показывает, что на газораспределительные механизмы приходится порядка 25% отказов двигателя, а уже на устранение данных отказов и ремонт ГРМ уходит половина трудоёмкости обслуживания и ремонта. Для диагностики используют следующие параметры:

замеряют фазы газораспределения;

вымеряют тепловой зазор между клапаном и коромыслом;

вымеряют зазор между клапаном и седлом.

Метод измерения фаз газораспределения

Такая диагностика ГРМ, как проверка фаз газораспределения, производится на неработающем двигателе внутреннего сгорания посредством специального комплекта приборов, среди которых есть указатель, моментоскоп, шаблон-угломер и другие вспомогательные приспособления. Для того, чтобы зафиксировать момент открытия впускного клапана на первом цилиндре, следует покачивать вокруг собственной оси коромысло клапана, а затем повернуть коленчатый вал двигателя до момента возникновения зазора между клапаном и коромыслом. Шаблон-угломер для замера искомого зазора устанавливается непосредственно на шкив коленчатого вала.

Измерение теплового зазора между клапаном и коромыслом

Тепловой зазор, образующийся между клапаном и коромыслом, вымеряют при помощи комплекта щупов или другого специального приспособления. Это набор из стальных пластин длиной в 100 мм, толщина которых должна варьироваться от 0,02 до 0,5 мм. Коленчатый вал двигателя поворачивают до положения верхней мертвой точки, на момент такта сжатия выбранного для проверки цилиндра. Именно благодаря щупам различной толщины, попеременно вставляемым в образовавшееся отверстие, и определяется зазор.

Этот способ не дает результата в диагностике газораспределительного механизма, когда износ поверхности торца штока и бойка коромысла неравномерен, а трудоемкость данного метода очень высокая. Повысить точность измерений разрешает специальный прибор, состоящий из корпуса и установленным в нем индикатором часового типа. Подпружиненная подвижная рамка имеет индивидуальное соединение с ножкой данного индикатора. Рамку закрепляют между коромыслом и тарелкой пружины клапана. В стартовый момент открытия клапана, во время поворота коленчатого вала, на шкале индикатора выставляют ноль. Определяет тепловой зазор дальнейшее показание индикатора, которое снимается во время поворота коленчатого вала.

Измерение зазора между клапаном и седлом

Зазор между клапаном и седлом оценивают по количеству сжатого воздуха, который станет вырываться через уплотнения плотно закрытых клапанов. Данная операция отлично объединяется с такой, как чистка форсунок. В тот момент, когда форсунки демонтированы, снимают валики коромысел и закрывают клапана всех цилиндров. Затем в камеру сгорания под давлением подают сжатый воздух. Попеременно на каждом из проверяемых клапанов на впускном трубопроводе воздухоочистителя устанавливают прибор, при помощи которого замеряет производимый расход воздуха. В том случае, если утечка воздуха из под какого либо клапана превышает допустимую, производится текущий ремонт ГБЦ.

Источник

Ремонт и техническое обслуживание механизма газораспределения

Проверка технического состояния механизма газораспределения заключается в оценке состояния его деталей. Состояние деталей оценивают по уровню шума и стукам, расходу сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры, падению компрессии, по упругости клапанных пружин, а также по измерению изменений разряжения во впускном трубопроводе. По шуму и стуку определяют износ и растяжение цепи и звездочек привода газораспределительного механизма. Кроме того, шумы свидетельствуют об износе подшипников и опорных шеек распределительного вала, об увеличенном зазоре в клапанном механизме, который является следствием нарушения регулировки или износа деталей газораспределительного механизма.

На основании увеличенного расхода сжатого воздуха и падения компрессии устанавливают нарушение герметичности клапанов вследствие износа посадочных поверхностей их седел и головок. Расход сжатого воздуха определяется при помощи прибора К-69М. По причине того, что расход сжатого воздуха свидетельствует не только о неисправностях в газораспределительном механизме, но и о неисправности в кривошипно-шатунном механизме, для уточнения причин повышенного расхода воздуха проводят дополнительное измерение расхода сжатого воздуха после заливки в цилиндр небольшого количества моторного масла. Если при повторном измерении расход сжатого воздуха восстанавливается до требуемой величины, то это свидетельствует о том, что детали клапанного механизма находятся в удовлетворительном состоянии, если расход не восстанавливается, то необходимо произвести ремонт клапанного механизма.

По результатам измерений делается вывод о необходимости разборки и ремонта механизма газораспределения.
Проверку упругости пружин клапанов осуществляют без снятия их с двигателя. Для проверки пружин на двигателе нужно снять клапанную крышку, затем установить поршень цилиндра в ВМТ. После этого при помощи прибора КИ-723 измеряют усилие, которое необходимо для сжатия пружины. Если усилие окажется меньше допустимого, то необходимо произвести замену пружин. Кроме замены пружины в некоторых случаях под нижнюю опорную тарелку подкладывают дополнительную шайбу.

Для обеспечения эффективной работы двигателя необходимо проводить проверку и регулировку тепловых зазоров в приводе клапанов. При увеличенном тепловом зазоре появляется частый металлический стук клапанов, который отчетливо слышится при работе двигателя на холостом ходу. В результате этого происходит интенсивное изнашивание торцов стержней клапанов, наконечников стержней или регулировочных шайб. Кроме этого увеличенный тепловой зазор приводит к уменьшению мощности двигателя, так как уменьшается время нахождения клапанов в открытом положении, в результате этого ухудшается наполнение горючей смесью и очистка цилиндров от отработанных газов. При небольшом зазоре или при его отсутствии у выпускных клапанов появляются хлопки из глушителя, а у впускных клапанов — из карбюратора.

Для предотвращения перечисленных выше неисправностей необходимо периодически проверять и регулировать тепловые зазоры. Проверку и регулировку зазоров в приводе клапанов осуществляются на холодном двигателе, температура которого составляет 15-20 °С.

Кроме вышеперечисленных мероприятий необходимо ежедневно при контрольном осмотре автомобиля после прогрева двигателя обращать внимание на отсутствии стуков при различной частоте вращения коленчатого вала. После первых 2000 км пробега автомобиля, а в дальнейшем через 30 000 км нужно подтягивать гайки крепления крышки подшипников распределительного вала в установленной последовательности. После каждых 15 000 км пробега нужно проверять степень натяжения и состояние ремня привода распределительного вала и при необходимости натягивать его. Если на ремне обнаруживаются различные складки, трещины, расслоения, замасливания, а также разлохмачивания, то такой ремень может разорваться при работе двигателя, и он должен быть заменен до этого срока. При замасливании ремень тщательно протирают ветошью, которую предварительно смачивают бензином.

После каждых 30 000 км пробега необходимо проверять и при необходимости регулировать величину теплового зазора клапанов. При необходимости (при появлении частого металлического стука) проверку и регулировку величины теплового зазора клапана проводят раньше 30 000 км пробега. Кроме этого каждые 60 000 км пробега следует производить замену зубчатого ремня привода распределительного вала и маслоотражательных колпачков.

Источник