Диагностика и техническое обслуживание двигателя

С необходимостью проведения ремонта двигателя сталкиваются многие автовладельцы. Качество запасных частей и ремонта — основные факторы, от которых зависит ресурс двигателя после восстановления.

Ресурс двигателя — длительность его работы (пробег) до прихода в непригодное для нормальной эксплуатации состояние, не устраняемое регулировкой (падение мощности, увеличение расхода масла и топлива, токсичности отработанных газов, ухудшение пусковых свойств и т. д.). Величина ресурса определяется скоростью износа деталей двигателя. Большинство импортных двигателей имеют ресурс 250—300 тыс. км и более, отечественные, как правило, — около 150 тыс. км. Чтобы двигатель отработал заложенный в него ресурс, необходимо соблюдение правил эксплуатации, установленных производителем.

Износ детали — изменение размеров, формы или состояния ее поверхностей под воздействием нагрузок. Ускоренный износ чаще всего возникает из-за нарушения правил эксплуатации и техобслуживания двигателя и приводит к преждевременному выходу его из строя.

Текущий ремонт двигателя — устранение мелких неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации автомобиля.

Средний ремонт — частичная разборка двигателя и восстановление или замена изношенных деталей (например, ремонт головки блока цилиндров).

Капитальный ремонт двигателя — процесс полного восстановления его эксплуатационных характеристик, включающий снятие с автомобиля и полную разборку двигателя, ремонт головки блока цилиндров, коленчатого вала и/или блока цилиндров и замену или восстановление всех изношенных деталей, узлов и агрегатов.

Причины ускоренного износа двигателя

Несвоевременная замена масла и масляного фильтра приводит к работе пар трения в неблагоприятных условиях. Это связано с ухудшением свойств моторного масла (меняется его вязкость, вырабатываются присадки, повышается склонность к образованию отложений на деталях и в каналах системы смазки и т. д.) и большим количеством продуктов износа в смазочной системе (в загрязненном масляном фильтре открывается перепускной клапан, и масло проходит мимо фильтрующего элемента).

Использование некачественного масла вызывает ускоренный износ и быстрый выход двигателя из строя. Масло, не обладающее всем комплексом свойств, необходимым для нормальной смазки пар трения, не предотвращает образование задиров и разрушение рабочих поверхностей высоконагруженных деталей (деталей газораспределительного механизма, поршневых колец, юбок поршней, вкладышей коленвала, подшипников турбокомпрессора и т. д.). Повышенная склонность некачественных масел к образованию смолистых отложений может привести к закупориванию масляных каналов и оставить пары трения без смазки, что вызовет их ускоренный износ, образование задиров и заклинивание. Подобные эффекты возможны в случае применения масла, не соответствующего данному двигателю по классу качества (классификации API, АСЕА и т. д.). Например, когда вместо рекомендованного масла используется более дешевое.

Неудовлетворительное состояние воздушного или топливного фильтра (дефекты, механические повреждения), а также различные неплотности соединений впускной системы приводят к попаданию абразивных частиц (пыли) в двигатель и интенсивному износу в первую очередь цилиндров и поршневых колец.



Несвоевременное устранение неисправностей в двигателе или неправильные регулировки ускоряют износ деталей. Например, стучащий распределительный вал является источником непрерывного загрязнения системы смазки металлическими частицами. Неверная установка угла опережения зажигания, неисправности карбюратора или системы управления двигателем, применение не соответствующих двигателю свечей зажигания вызывают детонацию и калильное зажигание, грозящие разрушением поршней и поверхностей камер сгорания. Перегрев двигателя из-за неисправностей в системе охлаждения может привести к деформации головки блока цилиндров и образованию в ней трещин. Пленка масла в парах трения при недостаточном охлаждении становится менее прочной, что приводит к интенсивному износу трущихся деталей. У дизелей прогары поршней и другие серьезные дефекты возникают в результате неисправностей топливной аппаратуры.

Режимы эксплуатации автомобиля также влияют на скорость износа двигателя. Работа двигателя преимущественно на максимальных нагрузках и частотах вращения коленчатого вала может существенно снизить его ресурс (на 20—30 % и более). Превышение допустимого числа оборотов приводит к разрушению деталей.

Около 70 % износа двигателя приходится на режим пуска. Особенно способствует снижению ресурса холодный пуск, если в двигатель залито масло с несоответствующей вязкостно-температурной характеристикой. При температуре - 30°C он эквивалентен по износу пробегу в несколько сотен километров. Связано это прежде всего с высокой вязкостью масла при низкой температуре — для его поступления (прокачки) к парам трения требуется больше времени.



Короткие поездки на непрогретом двигателе зимой способствуют появлению отложений в системе смазки и коррозионному износу поршней, их колец и цилиндров.

Необходимость капитального ремонта

Предварительная диагностика двигателя для определения необходимости капитального ремонта проводится по следующим параметрам.

О чрезмерном износе вкладышей и шеек коленчатого вала и других подшипников скольжения, как правило, свидетельствуют стуки в кривошипно-шатунном механизме и пониженное давление в системе смазки. Стуки различают при помощи стетоскопа; давление измеряется манометром.

Признаками сильного износа деталей цилиндропоршневой группы являются большой расход масла (свыше 0,7—1,0 л на 1000 км), характерный сизый дым в отработанных газах и низкая компрессия (давление в цилиндре в конце такта сжатия). Иногда причинами дыма и чрезмерного расхода масла могут быть потеря эластичности маслосъемных колпачков клапанов и закоксовывание масляными отложениями маслосъемных поршневых колец, а падения компрессии — прогар клапанов или прокладки головки блока цилиндров. Такие неисправности устраняются в рамках среднего ремонта. Компрессия измеряется компрессометром, а причина ее снижения устанавливается с помощью пневмотестера. Осмотр поверхностей цилиндров на предмет наличия задиров проводится с использованием эндоскопа.

Окончательное решение о проведении капитального ремонта в полном объеме принимается, как правило, при дефектовке после замеров износа и биения шеек коленчатого вала и износа цилиндров, проводимых с использованием микрометра, или измерительной скобы, стрелочного индикатора и нутромера. Кроме того, капитальный ремонт проводится в случаях заклинивания двигателя, обрыва шатуна, разрушения поршней, так как в этом случае коленчатый вал и блок цилиндров получают серьезные повреждения.



На основании полученных результатов и сравнения их с номинальными или ремонтными размерами, установленными заводом-изготовителем, выбирают способы ремонта деталей или принимают решение об их замене.

Ремонт блока цилиндров может включать следующие операции.

Замена съемных гильз или растачивание и хонингование цилиндров для придания им строго цилиндрической формы. Обработка производится до ремонтного размера, соответствующего диаметру ремонтного поршня (для большинства двигателей выпускаются поршни двух-трех ремонтных размеров) с учетом величины теплового зазора. Зазор измеряется между стенкой цилиндра и юбкой поршня в направлении, перпендикулярном поршневому пальцу. При комнатной температуре поршень имеет нецилиндрическую форму, и его небольшое покачивание в цилиндре не говорит о зазоре, превышающем норму. На двигателях, не имеющих съемных гильз, при сильном износе одного или нескольких цилиндров и удовлетворительном состоянии остальных может оказаться целесообразной установка ремонтной гильзы и ее последующая обработка до размера, соответствующего остальным цилиндрам.

(Статья была заимствована с сайта: www.MitsubishiMan.ru)

Восстановление постели коленчатого вала (в случае ее повреждения) в сборе с крышками коренных подшипников.

Заделка трещин в блоке цилиндров.

Выравнивание (при необходимости) привалочной плоскости (плоскости разъема с головкой блока цилиндров) фрезерованием или шлифованием.

Ремонт головки блока цилиндров включает в себя такие операции.

Заделка трещин при помощи сварки или других ремонтных технологий (при необходимости).



Замена или восстановление направляющих втулок клапанов. В первом случае для обеспечения необходимого натяга в соединении втулка—головка головку предварительно нагревают. Во втором — уменьшают диаметр отверстия под стержень клапана поэтапной раскаткой твердосплавным роликом и обрабатывают его разверткой для восстановления цилиндричности.

Замена и/или правка фасок седел клапанов. На некоторых двигателях при замене седел их посадочные места растачивают до ремонтного размера, седла охлаждают в жидком азоте, а головку нагревают.

Выравнивание (фрезерование или шлифование) привалочной плоскости (в случае деформации головки блока цилиндров).

Замена или восстановление клапанов.

Установка новых маслосъемных колпачков (обязательная операция).

Замена распределительного вала, толкателей и т. д.

Расточка и хонингование цилиндров, шлифовка коленвала и т. д. требуют использования дорогостоящих станков. Небольшие СТО, выполняющие капитальный ремонт двигателей и не имеющие своего станочного парка, для выполнения операций механической обработки пользуются услугами специализированных мастерских.

После механической обработки (расточка, шлифовка, хонингование и т. д.) из каналов систем смазки и охлаждения должны быть удалены стружка и отложения. Для этого коленвал, блок цилиндров и ГВЦ еще раз моют и продувают каналы сжатым воздухом. Из каналов коленвала предварительно удаляют технологические заглушки.

Сборка двигателя должна производиться на монтажном стапеле, позволяющем поворачивать его в различные положения и облегчающем сборочные операции. На этапе сборки обеспечиваются и контролируются требуемые заводом-изготовителем зазоры в парах трения и натяги в соединениях. Проводят развесовку поршней, шатунов и поршневых пальцев, осуществляют регулировочные операции (например, регулировку тепловых зазоров в приводе клапанов, натяжение ремня привода распредвала и т. д.). Затяжка крепежа корпусных деталей двигателя, а также его крышек и поддонов производится в определенной последовательности с использованием динамометрических ключей.



Неправильные последовательность и момент затяжки, например ГБЦ, могут привести к ее перекосу, деформации и как следствие выходу двигателя из строя. На этапе сборки проводится также частичный контроль выполнения предыдущих этапов. Так, при затянутых требуемым моментом крышках коренных подшипников коленчатый вал должен вращаться от руки. Чрезмерно тугое вращение говорит об изгибе вала (биении шеек) или о недопустимо малом зазоре в сопряжении шейка—вкладыш подшипника.

Холодная обкатка двигателя на стенде заключается в принудительном вращении коленчатого вала электродвигателем. При этом в двигатель должно быть залито масло и обеспечена циркуляция охлаждающей жидкости. Во время этой операции осуществляется начальная приработка пар трения (шейки коленвала—вкладыши, поршневые кольца—цилиндры и т. д.). При точном соблюдении требуемых зазоров при сборке холодную обкатку может заменить работа двигателя на холостом ходу в течение нескольких часов.

Регулировка — конечный этап капитального ремонта двигателя. Может производиться как на автомобиле, так и на специальном стенде, имеющем радиатор охлаждения, топливную магистраль, отвод отработанных газов и электропроводку, т. е. имитирующем установку двигателя на автомобиль. Для двигателей с распределителем зажигания и карбюраторной системой питания выполняется регулировка угла замкнутого состояния контактов прерывателя зажигания (для контактного зажигания), угла опережения зажигания, оборотов холостого хода, токсичности отработанных газов.

Проверка воздушного фильтра

Основная задача воздушного фильтра — очищать воздух, поступающий в карбюратор, от частичек пыли и грязи. Чем в более загрязненной среде используется автомобиль, тем чаще нужно будет менять воздушный фильтр. При нормальных условиях эксплуатации фильтр можно менять через 15—20 тыс. км пробега.

Проверка ремней

Посмотрите на все ремни, которые приводят в движение вентилятор, генератор и т. д. Необходимо отрегулировать натяжение любого ремня, который проседает при нажатии более чем на 1,5 см. Если на ремне есть трещины или потертости снаружи или изнутри либо внутренняя поверхность сильно отполирована, его рекомендуется заменить на новый. Характерным признаком плохого состояния ремня служит своеобразный свист, возникающий на определенных оборотах работающего двигателя.

Возьмите за правило возить с собой один или несколько ремней, поскольку вы не сможете долго продолжать движение в случае их обрыва. Обычно ремни передают крутящий момент двигателя автомобиля на генератор, который вырабатывает электропитание, и насос охлаждающей жидкости. Если без генератора при хорошем аккумуляторе в дневное время можно проехать довольно приличное расстояние (до 100 км), то без охлаждающей системы ваш автомобиль «закипит» после нескольких километров движения. Периодичность проверки ремней — один раз в месяц.