Композиция Силикатно Керамическая Лопастные расходомеры Анализатор пневмоплотности цилиндров Кронверк MEGAFORCE
Прайс-лист
Вход
логин               пароль
Поиск по сайту
Введите свой e-mail для рассылки
   
О Рассылке

Разделы сайта
     Безразборная диагностика ДВС


Новости

29/01/2018
КАМАЗ-Мастер опять чемпион!

Команда КАМАЗ-Мастер в 15-раз победила в ралли "Дакар"


07/12/2017
Поздравляем всех с наступающими Новогодними праздниками

Всех поздравляем в наступающим 2018 годом!!!!


04/05/2017
С Днем Победы!
Поздравляем всех с праздником Великой Победы ! Здоровья и счастья всем!





Безразборная Диагностика ДВС
Наступает момент, когда кажется, что машина
едет как-то не так. И зачастую горячие головы
бросаются во все тяжкие, чтобы увеличить объем
двигателя, поставить длинноходный коленвал,
зачиповать, установить нитрос...
И результат? Хорошо, если хуже не станет.
в первую очередь, необходимо грамотно
диагностировать состояние двигателя.
Здесь уже слово специалистам,
так как существует немало способов,
а важно выбрать один, но наиболее эффективный...

     Любую работу по доводке автомобильного двигателя необходимо начинать с оценки его технического состояния. Часто на автомобилях даже с небольшим пробегом обнаруживаются отклонения параметров от нормальных значений, обусловленных, как качеством изготовления, так и эксплуатацией техники на отечественном топливе и маслах сомнительного производства. Настоящим бедствием стало залегание поршневых колец, влекущее крайне негативные последствия для всего двигателя. Этому в определенной степени способствует общая тенденция мировых производителей к снижению высоты поршневых колец (для уменьшения потерь на трение), что ведет к снижению упругости и способности кольца к самоочистке. Определить такой дефект обычными методами практически невозможно.
     Впрочем, известные инструментальные методы диагностирования цилиндро-поршневой группы можно свести к трем основным:

  • интегральная оценка пневмоплотности сопряжения «гильза—компрессионное кольцо—канавка поршня» по расходу газов, прорывающихся в картер;
  • оценка пневмоплотности конкретного цилиндра путем принудительной его опрессовки сжатым воздухом (принцип пневмока-либратора);
  • оценка пневмоплотности конкретного цилиндра по максимальному давлению в конце такта сжатия (компрессометр).

     В каждом из рассмотренных методов объективно заложен ряд недостатков, известных любому специалисту по ТО и ремонту ДВС. Но все-таки главное— это принципиальная неспособность определить конкретную причину потерь пневмоплотности ЦПГ.
     Мы используем для этой цели принципиально новый вакуумный метод диагностики разработанный к.т.н. Чечетом В.А. Надеемся, что предлагаемая вниманию читателей информация будет интересна и полезна не только специалистам-профессионалам, но и всем, кто связан с любой авто-, мото- и авиатехникой.
     Представляемый вакуумный метод диагностирования ЦПГ позволяет в целом свести к минимуму отмеченные недостатки и достаточно достоверно оценить поэлементное состояние ЦПГ и, соответственно, определить вид и объем необходимых ремонтных воздействий.

     Сущность метода заключается в следующем:      в процессе прокручивания коленчатого вала стартером или пусковым двигателем измеряют разрежение в надпоршневом пространстве на рабочем такте расширения посредством вакуумного клапана (см. рис. 1 а, б).
      При этом, на предыдущем такте сжатия осуществляется полная продувка цилиндра через редукционный клапан малого давления (10"3 мПа).
      Полученная величина полного вакуума (-Р,) характеризует состояние гильзы цилиндра (качество поверхности и степень износа) и плотность сопряжения «клапан-седло».
      При этом важно отметить, что измерение полного вакуума осуществляется с минимальной трудоемкостью, так как не требует жесткого крепления ПУ перед измерением.

   Однако величина полного вакуума практически не несет информацию о состоянии колец. Чтобы понять этот «феномен» обратимся к таблице 1, где представлены сравнительные результаты измерения вакуума и компрессии в цилиндрах ДВС, имеющих типовые неисправности

Таблица 1. ТИПОВЫЕ ВАРИАНТЫ СОСТОЯНИЯ  ЦПГ

п/п

Марка машины или ДВС

(пробег или на-работка)

Внешние

признаки неисправности

цилин-дра

 

Диагностические  параметры

 

Результаты экспертизы

 

 

 

 

Рк,

кгс/см2

1,

кгс/см2

2,

кгс/см2

 

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

1.

СМД-62*

(1500

мото-ч)

Признаки неисправности отсутствуют

1.

2.

3.

4.

5.

6.

30,0

29,5

29,0

29,0

29,5

29,0

0,91

0,91

0,90

0,90

0,91

0,90

0,15

0,14

0,15

0,17

0,15

0,16

Исправное состояние

ЦПГ

2.

ВАЗ-2107

(50 т.км.)

-«-

1.

2.

3.

4.

11,0

10,5

10,4

10,3

0,81

0,80

0,80

0,80

0,19

0,20

0,20

0,20

-«-

3.

СМД-62*

(1800

 мото-ч)

Неравномерная работа цилинд-ров, снижение мощности

1.

2.

5.

6.

29,0

28,0

30,0

27,5

0,87

0,86

0,94

0,85

0,14

0,15

0,12

0,16

В 5-ом цилиндре сломана штанга впускного клапана

4.

Д-240*

(1500

 мото-ч)

Интенсивное газовыделение из сапуна

1.

2.

3.

4.

23,0

23,5

24,0

25,0

0,76

0,78

0,80

0,81

0,26

0,25

0,23

0,24

Предельный износ гильз вследствие не-герметичности впускного тракта

5.

ГАЗ-3102

(ЗМЗ-402,

12 т.км)

Недостаточная приемистость двигателя

1.

2.

3.

4.

8,0

8,1

8,0

7,8

0,78

0,80

0,77

0,76

0,20

0,19

0,20

0,21

Некачественные гильзы в 3-ем и 4-ом цилиндрах

6.

Д-240*

(после ремонта)

Интенсивное газовыделение из сапуна, выброс масла

1.

2.

3.

4.

28,0

28,0

22,0

24,0

0,92

0,91

0,70

0,72

0,12

0,14

0,60

0,56

В 3-ем и 4-ом цилиндрах уве-личенные значе-ния овальности и конусности гильз

 

7.

Мерседес-123*

(350 т.км)

Трудный запуск в холод-ное время года

1.

2.

3.

4.

5.

22,5

21,7

21,0

19,8

19,0

0,8

0,8

0,79

0,78

0,78

0,28

0,3

0,3

0,35

0,38

Сильный износ компрессионных колец

8.

ГАЗ-24

(110 т.км)

Большой расход масла

1.

2.

3.

4.

9,5

8,5

9,0

9,0

0,80

0,79

0,80

0,80

0,36

0,40

0,36

0,35

 

Предельный износ компрес-сионных колец

  1

  2

   3

  4

  5

  6

  7

  8

9.

ГАЗ-24

(140 т.км)

Большой расход масла и дымление

1.

2.

3.

4.

9,2

9,0

7,0

6,6

0,78

0,78

0,75

0,76

0,3

0,3

0,38

0,4

Трещины ком-прессионных колец в 3-ем и

 4-ом цилиндрах

10.

ВАЗ-2107

(170 т.км)

Признаки не-исправности отсутствуют

1.

2.

3.

4

10,2

10,0

10,5

10,0

0,77

0,77

0,78

0,76

0,18

0,18

0,19

0,18

После пробега 120 т.км замена колец

11.

Мерседес- 124*

Стук в верхней части блока

1.

2.

4.

21,0

22,8

23,2

0,80

0,82

0,81

0,40

0,25

0,22

Ослабла резьбо-вая посадка свечи накалива-ния 1-го цилин-дра

12.

Д-65*

Интенсивное

пульсирующее газовыделение из сапуна

1.

2.

3.

4.

29,5

12,0

30,0

29,0

0,89

0,88

0,89

0,89

0,14

0,86

0,14

0,14

Отсутствует 1-е компрессионное кольцо во 2-ом цилиндре

13.

Д-65*

(1200

 мото-ч)

Газовыделение из сапуна

1.

2.

3.

4.

28,6

28,0

17,1

29,0

0,86

0,86

0,71

0,87

0,15

0,15

0,43

0,15

Расстопорение поршневого пальца в 3-ем цилиндре

14.

СМД-62*

Большой расход масла

1.

4.

6

28,0

15,3

28,7

0,88

0,84

0,87

0,14

0,73

0,15

Излом компрес-сионных колец в 4-ом цилиндре

15.

ВАЗ-2108

(130 т.км)

Большой расход масла

1.

2.

3.

4.

10,5

8,0

7,0

6,0

0,83

0,82

0,71

0,68

0,40

0,42

0,50

0,50

Потеря упру-гости поршне-вых колец и их поломка в 3-ем и 4-ом цилиндрах вследствие силь-ного перегрева

16.

ЗИЛ-130

(43 т.км)

Неравномерная работа цилин-дров, дымле-ние

5.

2,5

0,75

0,52

Излом компрес-сионного кольца в 5-ом цилиндре

17.

ГАЗ-3102

(150 т.км)

-«-

3.

5,0

0,77

0,52

Излом компрес-сионного кольца в 3-ем цилиндре

18.

ВАЗ-2109

(75 т.км)

Большой расход масла

1.

2.

3.

4.

9,0

9,2

9,6

8,2

0,83

0,83

0,84

0,83

0,37

0,34

0,38

0,45

Сильная закок-совка поршне-вых колец

19.

ВАЗ-21213

(65 т.км)

-«-

1.

4.

11,0

8,0

0,80

0,78

0,24

0,56

В 4-ом цилинд-ре кольца закок-сованы в зажа-том положении

20.

НИССАН

(1,6 л –200

т.км)

-«-

1.

2.

3.

4.

11,0

11,0

13,0

11,0

0,82

0,82

0,82

0,82

0,30

0,28

0,24

0,26

 

Закоксовка поршневых колец

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

21.

ВАЗ-2109

(170 т.км)

-«-

1.

2.

3.

4.

12,0

11,5

12,0

12,0

0,82

0,83

0,83

0,83

0,24

0,25

0,26

0,25

Закоксовка колец

22.

ВАЗ-2104

(141 т.км)

-«-

1.

2.

4.

11,6

11,6

10,4

0,84

0,83

0,75

0,17

0,15

0,24

В 1-ом и 2-ом цилиндрах свечи залиты маслом. Негерметичны колпачки

23.

ВАЗ-2108

-«-

2.

12,5

0,83

0,15

Во 2-ом цилин-дре негерметич-ны колпачки

24.

ВАЗ-2107

(144 т.км)

-«-

3.

12,8

0,84

0,20

В 3-ем цилинд-ре негерметичны колпачки

25.

ВАЗ-2107

(70 т.км)

После прогре-ва двигатель «троит»

2.

3.

10,0

2,0

0,8

0,6

0,2

0,4

Трещина в днище клапана

3-го цилиндра

26.

СМД-62*

(700

 мото-ч)

Снижение мощности

4.

5.

30,0

4,0

0,89

0,40

0,14

0,35

Скол на тарелке впускного кла-пана 5-го цилин-дра

27.

ВАЗ-2109

(84 т.км)

-«-

1.

4.

8,0

0

0,78

0,48

0,30

0,39

Коробление тарелки впуск-ного клапана

 4-го цилиндра

28.

Ауди-100

(181 т.км)

-«-

2.

4.

2,2

10,0

0,64

0,82

0,58

0,28

Недостаточное прилегание ко-нусной поверх-ности впускно-го клапана 2-го цилиндра к седлу

29.

ВАЗ-2105

(72,4 т.км)

Выброс воды из радиатора

1.

2.

9,5

8,5

0,79

0,75

0,26

0,35

Пробита про-кладка головки блока в зоне 2-го цилиндра

30.

ГАЗ-3110

(30 т.км)

-«-

2.

4.

10,5

8,0

0,81

0,74

0,23

0,34

Пробита про-кладка головки блока в зоне 4-го цилиндра

31.

Рено

«Магнyм»*

(~750 т.км)

Большой расход масла, дымление

1.

2.

3.

4.

5.

6.

32,5

23,0

31,0

30,0

30,0

29,0

0,88

0,85

0,89

0,88

0,89

0,88

0,1

0,3

0,14

0,2

0,12

0,19

Полная закок-совка колец во 2-ом цилиндре.

Сильная закок-совка масло-съемных колец в остальных ци-линдрах (эффект гидроцилинда)

 

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

32.

МАН * (автобус – около

 800 т.км)

Большой расход масла, дымление

1.

2.

6.

31,5

32,0

22,0

0,9

0,9

0,8

0,2

0,22

0,28

В 1-ом и 2-ом цилиндрах износ направляющих втулок (эффект гидроцилиндра), в 6-ом цилиндре предельный износ гильзы

 

33.

КрАЗ*

(около

200 т.км)

 

Выброс масла из сапуна

6.

0

0,2

0,16

Прогар поршня в 6-ом цилиндре

 * (звездочкой отмечен дизель)

      Итак, анализируя примеры 7—9,12, таблицы 1, мы наблюдаем высокий полный вакуум (-Р1) в отдельных или всех цилиндрах при неудовлетворительном состоянии поршневых колец. Разгадка этого «явления» достаточно проста — при «круглой» гильзе и «плотных» клапанах наличие масляного клина всегда обеспечит высокий вакуум. Перекроем редукционный клапан, то есть изолируем надпоршневое пространство. Теперь на такте сжатия давление повышается до максимального значения в момент достижения поршнем ВМТ. При этом часть сжимаемого воздуха прорывается через поршневые кольца в картер двигателя. После достижения ВМТ поршень идет вниз (такт расширения), возвращаясь в исходную ординату начала такта сжатия (см. рис. 1 в).
      В этом случае вакуумный клапан «запоминает» остаточный вакуум (-Р2), величина которого пропорциональна той части давления (компрессии), которая была «потеряна» при прорыве части воздуха через компрессионные кольца. При мало изношенных и не закоксованных (подвижных) кольцах величина остаточного вакуума весьма незначительна. При изношенных, закоксованных или поломанных компрессионных кольцах значение -Р2 существенно возрастает.
      Теперь рассмотрим гильзу. Известно, что в сечении изношенная гильза имеет форму эллипса. При большой степени износа (более 60 %) наличие зазора между эллипсным сектором зеркала цилиндра и круглым сектором компрессионного кольца обуславливает появление подсоса воздуха из картера на такте разрежения (расширения), который невозможно остановить масляным клином (примеры 4—6 табл. 1).
      Аналогичная картина наблюдается при наличии на поверхности гильзы сильной выработки или вертикальных глубоких борозд (пример 13 — 3-й цилиндр).
      В приведенных примерах рассмотрены классические (естественные) износы и механические дефекты гильз и колец. Между тем в практике эксплуатации ЦПГ гораздо более часто встречаются неисправности субъективной природы возникновения, в основе которой лежит неполное сгорание топлива в камере сгорания и попадание туда масла из-за негерметичности колпачков и направляющих втулок клапанов. Это закоксовка цилиндров и наличие масла.
      Как известно, наличие масла в цилиндре значительно влияет на достоверность оценки пневмоплотности ЦПГ любым из перечисленных выше методов. Однако вакуумный метод и здесь позволяет распознать причину возникновения неисправности. В примерах 18, 21 завышенные показатели -Р, свидетельствуют о наличии в цилиндрах дополнительного источника пневмоплотности в результате закоксовки колец, потерявших свою подвижность, и тем самым усиливших насосный эффект поршней. В примерах 22—24 показано влияние на вакуумные показатели негерметичности колпачков.
      В целом на основе большого статистического материала можно сформулировать общее правило — если значение -Р1 отдельного цилиндра (или всех) превышает среднее значение остальных или среднестатистическое для установленной наработки или пробега на 0,04 кгс/см2, то это превышение свидетельствует о наличии в цилиндре свободного масла.
      Разумеется, кроме масла в цилиндр может попадать топливо (пример 3, 5) или охлаждающая жидкость (пример 29, 30), где уменьшение показателей -Р1 связано с разжижением масляного клина.
      Наконец, для дизелей большегрузных автомобилей, автобусов и другой техники иностранного производства, имеющих повышенный ресурс (так называемых «миллионников»), характер износа гильзы отличается от отечественного, то есть гильза изнашивается практически «кругло». В результате даже при больших износах и закоксовках (примеры 31, 32) в большинстве случаев показатели Рк, -Р1, -Р2 будут удовлетворительными (эффект гидроцилиндра), несмотря на повышенный расход масла. В таких случаях приведенного выше правила для оценки состояния ЦПГ явно недостаточно, и требуется привлечение других методов.
      Особое место в классификации неисправностей ЦПГ отводится клапанному механизму. Теоретически, в случаях небольшого нарушения пневмоплотности сопряжения «клапан-седло» значения -Р1, -Р2 (например, для дизеля) будут близки (пример 6, 3—4-й цилиндр). И тогда, естественно, возникает зона информационной неопределенности, преодолеть которую возможно только с привлечением дополнительной диагностической информации (в данном случае используя пневмокалибратор). Практически неисправность указанного сопряжения проявляется в виде внезапного отказа (прогар, скол, трещина), приводящего к потере работоспособности данного цилиндра. Образование условного отверстия («дыры») в камере сгорания приводит к резкому уменьшению величины -Р1, так как никакой дополнительный источник пневмоплотности (лишнее масло, не прогоревшее топливо) не в состоянии его уплотнить (примеры 25—28).
      Для теоретического анализа метода была разработана компьютерная программа, позволяющая моделировать пневмовакуумные процессы в ЦПГ для конкретных неисправностей. В данном примере были смоделированы отказы гильзы и компрессионных колец (продольные износы) инжекторного двигателя VW Passat.
      На рис. 2—4 представлены модели процессов.
Анализ полученного значения очень наглядно подтверждает изложенное выше положение о наличие функциональной зависимости между величиной потерянного в конце такта сжатия давления и величиной возникшего в конце такта расширения вакуума (остаточного). Так, в примере (рис. 2 а, б) значения –Р1, -Р2 и Рк зашкаливают, соответственно до 0,93; 0; 13.
      В реальном состоянии (рис. 3 а, б) значения характеристик практически совпадают с нормативными. Разность значений компрессии (1,1) обуславливает появление остаточного вакуума (-Р2 = 0,18).
      Наконец, при предельном состоянии колец (рис. 4 б) разность значений Рк в сравнении с теоретически идеальным достигает 3,9, что, в свою очередь, увеличивает значение -Р2 до 0,35.
      Рассмотренный вакуумный метод и технология диагностики состояния ЦПГ в настоящее время реализован в серийно выпускаемом приборе «Анализатор Герметичности Цилиндров (АГЦ) Прибор снабжен сертификатом (во избежание поддело действителен сертификат имеющий печать предприятия-владельца ТУ), защищен патентом № 2184360.









РОССИЯ. ООО "ЦЕНТР НОВЕЙШИХ ТЕХНОЛОГИЙ"
109428, г. Москва, Рязанский пр-т, д. 8а (ВНИИМЕТМАШ)
Тел./факс многоканальный:(495) 730-4937
e-mail cnt-moscow@mail.ru
Разработка сайта CatDesign
     
::КСК