Диагностирование и техническое обслуживание газораспределительного механизма
Главная » Учебно-справочные материалы » ТО и ремонт »
При проведении ТО-2 и ТО-3 выполняются все операции по контролю и обслуживанию механизма газораспределения (ГРМ).
Результатом износа деталей механизма газораспределения (ГРМ) является увеличение зазоров между стержнями клапанов и бойками коромысел. Стук в клапанном механизме – характерный признак увеличения зазоров.
При проведении технического обслуживания требуется предварительная подтяжка гаек крепления головки цилиндров при помощи динамометрического ключа. Щупом №3 ГОСТ 882-75 проверяются зазоры в клапанном механизме. В [табл. 8] представлены значения зазоров и моментов затяжки.
Табл. 8. Зазоры в клапанном механизме.
| Дизели | Момент затяжки, Н.м | Состояние дизеля | Зазоры в клапанах, мм | |||
| допустимые | ||||||
| впускном | выпускном | впускном | выпускном | |||
| ЯМЗ-240Б, ЯМЗ-238НБ | 220-240 | Холодный | 0,25-0,30 | 0,25-0,30 | 0,20-0,40 | 0,20-0,40 |
| Д-240, Д-240Л | 160-180 | Холодный | 0,25-0,30 | 0,25-0,30 | 0,20-0,35 | 0,20-0,35 |
| СМД-62 | 220-240 | Холодный | 0,46-0,50 | 0,46-0,50 | 0,41-0,55 | 0,41-0,55 |
| Д-50, Д-50Л | 160-180 | Холодный | 0,25 | 0,25 | 0,15-0,30 | 0,15-0,30 |
| А-41, А-01М | 160-180 | Холодный | 0,25-0,30 | 0,25-0,30 | 0,20-0,35 | 0,20-0,35 |
| СМД-14, СМД-14Н | 200-220 | Холодный | 0,40-0,45 | 0,40-0,45 | 0,35-0,50 | 0,35-0,50 |
| Д-37Е, Д-144 | 100-130 | Холодный | 0,30 | 0,30 | 0,45 | 0,45 |
| ЗМЗ-53 | 130-180 | Холодный | 0,30 | 0,30 | 0,35 | 0,35 |
| ЗИЛ-130 | 100-120 | Холодный | 0,30 | 0,30 | 0,35 | 0,35 |
Использование устройства КИ-9918, в состав которого входит индикатор часового типа ИЧ-10, позволяет получить более точные результаты измерений [рис.
12].
Рис. 12. Устройство КИ-9918 для определения зазоров в клапанах.
1) – Корпус;
2) – Индикатор;
3) – Ручка выключения индикатора;
4) – Измерительный стержень;
5) – Опорные пятки.
При проведении ТО-3 требуется:
1) снять головку цилиндров;
2) провести очистку поверхности камер сгорания и тарелок клапанов от нагара;
3) притереть клапаны;
Перед тем как установить прокладку, её необходимо смазать специальным герметиком либо графитовой пастой, состоящей из графитового порошка (40%) и дизельного масла (60%).
8*
|
Для диагностики используют следующие параметры:
Проверка давления и объема топливной системы – UnderhoodService
Для достижения максимальной эффективности современные импортные системы впрыска топлива требуют, чтобы топливо подавалось с заданным объемом и давлением.
Поскольку работа топливной форсунки заключается в смешивании топлива с всасываемым воздухом, она должна создавать мелкодисперсный конический распыл через сопло топливной форсунки. Давление топлива ниже указанного не только не обеспечивает достаточного количества топлива для сгорания при большем открытии дроссельной заслонки, но также может привести к неравномерному распределению заряда воздуха/топлива в самой камере сгорания, что обычно приводит к затрудненному запуску, колебаниям и снижению выходной мощности. .
Конечно, объем топлива необходим для поддержания давления впрыска топлива на форсунке. В то время как топливный насос с минимальной производительностью может поддерживать давление на холостом ходу, его эффективное рабочее давление будет уменьшаться по мере увеличения нагрузки на двигатель. Внешние факторы, такие как более высокая температура окружающего воздуха, использование этанола и бензина, а также ограничения на входном фильтре или сетчатом фильтре, могут еще больше уменьшить объем топлива, усугубив склонность любого топливного насоса к кавитации или образованию пузырьков во впускном узле насоса.
Наконец, важно признать, что чрезмерно высокое или низкое давление топлива ограничивает способность PCM поддерживать химически правильное или стехиометрическое соотношение воздушно-топливной смеси. Если низкое давление топлива приводит к тому, что PCM модели после 1996 года увеличивает ширину импульса форсунки для поддержания химически стехиометрического соотношения воздух/топливо, в потоке данных PCM появится положительное краткосрочное и долгосрочное число корректировки подачи топлива. Если высокое давление топлива, вызванное заеданием внешнего регулятора давления или засорением линии возврата топлива, вынуждает PCM уменьшать ширину импульса форсунки, чтобы поддерживать «стоическую устойчивость», числа короткой и длинной дифферента становятся отрицательными.
КОНФИГУРАЦИИ ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ
Современные системы электрических топливных насосов выпускаются в традиционной двухмагистральной, а в последнее время и в однолинейной конфигурациях. Обычный двухмагистральный топливный насос состоит из насоса, установленного в баке, встроенного топливного фильтра, установленного на шасси, и регулятора давления топлива, установленного на конце узла топливной форсунки.
Высокий вакуум во впускном коллекторе эффективно увеличивает перепад давления между топливной рампой и форсункой топливной форсунки. Следовательно, большинство внешних регуляторов давления топлива используют разрежение во впускном коллекторе для снижения давления топлива в условиях высокого разрежения во впускном коллекторе. Напротив, однолинейные топливные насосы со встроенными регуляторами давления топлива полностью полагаются на ширину импульса модуляции топливной форсунки PCM для компенсации условий работы с высоким вакуумом.
Кроме того, в некоторых приложениях используется двухскоростная система топливного насоса для снижения шума топливного насоса на низких скоростях автомобиля. Двухскоростные системы подают питание на топливный насос через резистор для работы на низкой скорости и непосредственно на топливный насос для работы на высокой скорости. В некоторых диагностических сценариях двухскоростной насос может не переключаться на работу с высокой скоростью и может не обеспечивать достаточное давление топлива при высоких нагрузках на двигатель.
ПРОВЕРКА ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА
Поскольку допуски на колебания давления топлива малы, чрезвычайно важно использовать точное, профессиональное испытательное оборудование для проверки давления и объема топлива. Большинство профессиональных контрольно-измерительных приборов имеют выпускной клапан для проверки объема, который можно использовать для сброса давления топлива или для приблизительной индикации объема топлива.
При тестировании обычных двухмагистральных систем спецификация модулированного давления проверяется, когда всасывающий вакуумный шланг остается присоединенным. Снятие вакуумного шланга при работающем двигателе дает немодулированные показания давления топлива. Оба результата должны равняться указанным значениям. Поскольку однолинейные системы не имеют вакуумной модуляции, указывается только одно значение давления. Большинство систем также должны поддерживать остаточное или остаточное давление, которое должно поддерживаться при выключенном ключе в течение определенного периода времени.
Остаточное давление, по существу, удерживает топливные форсунки в состоянии готовности к следующему пусковому циклу. Хотя многие производители публикуют спецификации остаточного давления, некоторые эксперты настаивают на том, что отсутствие остаточного давления топлива, по-видимому, не вызывает заметных проблем с управляемостью.
ТЕСТИРОВАНИЕ ОБЪЕМА ТОПЛИВА
Хотя многие производители автомобилей не включают объем в свои тестовые данные, тестирование объема остается чрезвычайно важной частью диагностики топливной системы. Как упоминалось выше, приблизительный показатель объема можно получить, используя выпускной клапан тестера для измерения давления топлива, чтобы стравить избыток топлива в градуированный пластиковый контейнер в течение определенного периода времени.
Наиболее точным методом проверки объема в системах с внешними регуляторами давления топлива является измерение расхода, выходящего из регулятора давления при включенном насосе. В большинстве случаев топливный насос должен производить не менее трех литров топлива за 30 секунд.
В однолинейных системах объем можно измерить только от отсоединенной топливной магистрали.
Поскольку в любом из этих тестов необходимо снять линию возврата топлива, используйте диагностический прибор или тестовый разъем для включения реле топливного насоса или попросите помощника заглушить двигатель. При выполнении любой проверки топливной системы держите под рукой огнетушитель и убедитесь, что любые потенциальные источники воспламенения, такие как лампа накаливания, удалены из зоны проверки.
ТЕСТИРОВАНИЕ НАГРУЗКИ ТОКА
Поскольку для проверки нарастания тока требуются передовые лабораторные возможности и современные навыки зондирования, место не позволяет, кроме краткого изложения этого процесса. Кроме того, результаты испытаний сильно зависят от области применения и, следовательно, для их интерпретации требуется опыт работы с паспортными данными.
С учетом сказанного многие опытные специалисты по диагностике используют линейное измерение тока с помощью осциллографа для измерения потребляемой силы тока топливного насоса и износа якоря насоса и щеточного узла.
Большинство линейных изменений тока показывают потребление тока от трех до пяти ампер и равномерный волнообразный ток на якоре двигателя от насоса в хорошем рабочем состоянии. Линейное изменение тока чаще всего используется для выявления периодических электрических сбоев в реле топливного насоса, инерционном выключателе (если таковой имеется), источнике питания, якоре двигателя или заземлении.
СОВЕТЫ ПО ДИАГНОСТИКЕ
Для обеспечения точной диагностики топливного насоса необходимо провести логическую серию диагностических тестов. Например, добавление нескольких галлонов топлива перед проверкой устранит проблемы, вызванные ошибочными показаниями указателя уровня топлива. Однако перед добавлением топлива всегда проверяйте топливный бак на наличие вмятин или разрушений. Любой тип повреждения может ограничить подачу топлива во впускное отверстие топливного насоса или из линии возврата давления топлива.
Далее, помните, что топливные фильтры иногда вызывают периодические перебои в работе топливного насоса, если фильтрующий материал насыщен грязью и мусором.
Во время проверки объема регулируемое топливо должно течь плавно и без больших пузырьков. Неравномерный поток топлива может указывать на механическую проблему с узлом насоса или впускным фильтром. В то время как небольшое количество пузырьков является нормальным явлением из-за перемешивания топлива, большие пузырьки указывают на то, что воздух попадает во впускное отверстие насоса.
При проверке давления топлива несколько раз включите реле топливного насоса при включенном зажигании и выключенном двигателе, чтобы убедиться, что давление топлива остается прежним. Точно так же несколько раз откройте дроссельную заслонку при работающем двигателе, чтобы обнаружить периодически залипающий регулятор давления топлива. В любом случае модулированное давление топлива должно поддерживать постоянное значение как на холостом ходу, так и при полностью открытой дроссельной заслонке.
ТОПЛИВНЫЕ НАСОСЫ С ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ
Некоторые автомобили оснащены электрической системой топливного насоса с импульсной модуляцией, в которой PCM регулирует давление топлива в соответствии с условиями эксплуатации.
Модулированный топливный насос работает не на постоянном токе, а на серии электрических импульсов, подаваемых модулем топливного насоса. PCM контролирует давление топлива с помощью датчика, установленного на топливной рампе. Используя этот вход, PCM может дать команду модулю топливного насоса увеличить или уменьшить давление топлива, модулируя ширину импульса для топливного насоса.
Диагностические процедуры топливных насосов с импульсной модуляцией очень специфичны для конкретного применения, и их никогда не следует путать с проверкой давления и объема обычных насосных систем. Диагностика насоса с импульсной модуляцией основана на сканирующем приборе, при этом обычное испытание под давлением используется только для подтверждения калибровки датчика давления топлива. Топливные насосы с импульсной модуляцией — это еще один пример того, как меняются современные технологии подачи топлива.
| СОВЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ РЕШАЕТ ПРОБЛЕМЫ С ГАРАНТИЕЙ НА ТОПЛИВНЫЕ НАСОСЫ |
Ларри Карли, технический редактор.
По данным Совета производителей топливных насосов (FPMC), около 10% всех топливных насосов, продаваемых магазинами запчастей, возвращаются. Но это не потому, что существует эпидемия неисправных топливных насосов. Члены FPMC говорят, что до 80% или более возвращенных насосов работают нормально, когда они тестируются производителем. Большинство насосов возвращаются, потому что кто-то неправильно диагностировал неисправность и заменил не ту деталь, или они предположили, что у автомобиля неисправен топливный насос, потому что двигатель не заводится.
Детали, которые возвращаются по какой-либо причине, являются постоянной проблемой в бизнесе запчастей, потому что это стоит всем времени и денег. Магазины запчастей не любят возвраты, потому что это требует дополнительной работы, обработки и обработки — и это может стоить им повторных сделок, если покупатель теряет доверие к запчастям, которые они продают.
Производители не любят возвраты, потому что им приходится съедать стоимость возвращаемой детали (плюс доставка) плюс все сопутствующие документы.
Возврат также может повредить их отношениям со складом и клиентами оптовиков и, возможно, подорвать их репутацию поставщика качественных запчастей.
Самодельщики не любят возвращать, потому что это означает замену одной и той же детали дважды и повторный поход в магазин запчастей за другим насосом или еще одной деталью, если второй (или третий, или четвертый) насос не работает. не решить их проблему. Сегодняшние топливные насосы, установленные на баке, труднодоступны, и их замена может занять до нескольких часов тяжелой работы.
Профессиональные установщики менее склонны к подобным ошибкам, поэтому процент возврата топливного насоса обычно ниже, но не всегда. Некоторые специалисты являются очень хорошими диагностами и правильно определяют неисправность с первого раза. Другие, не столь опытные, могут строить догадки и надеяться на лучшее. Труднее всего убедить последнюю группу техников в том, что им нужно больше обучения или что им нужно использовать уже имеющиеся знания, чтобы исключить другие возможности, прежде чем заменить «плохой» топливный насос.
Единственный способ узнать, исправен ли топливный насос, — это проверить его. Тестирование на автомобиле требует измерения двух параметров: давления топливного насоса и объема топливного насоса. Если топливный насос не может обеспечить требуемое давление или достаточный объем, двигатель может не запуститься или работать неправильно.
Для проверки давления топлива требуется манометр и несколько переходников. У многих техников есть эти инструменты, но они не всегда используют их для экономии времени или усилий. Давление топлива легко прочитать на автомобилях, у которых на топливной рампе есть сервисный штуцер давления топлива, но не так просто на двигателях, которые требуют врезки тройника в линию подачи топлива. Если давление топлива ниже минимально допустимого, возможно, насос неисправен. Или топливный фильтр может быть забит, регулятор давления топлива может быть неисправен или топливный насос может не получать достаточного напряжения для работы на нормальной скорости.
Все эти возможности необходимо изучить перед заменой насоса.
Проблемы с электричеством также могут повлиять на подачу топлива. К ним относятся неисправное реле топливного насоса, ослабленные, корродированные или сгоревшие проводные соединения с топливным насосом или даже низкое зарядное напряжение. Хороший топливный насос также должен быть способен перекачивать не менее 750 мл (3/4 кварты) топлива за 30 секунд. Если не может, то есть проблема. Возможно, насос изношен, или забитый топливный фильтр может ограничивать подачу топлива к двигателю, или на насос может не поступать достаточное напряжение для работы на полной скорости. Опять же, все эти возможности необходимо изучить перед заменой каких-либо деталей.
В настоящее время нет простого способа испытать топливный насос на стенде в магазине запчастей. Но это может скоро измениться. Несколько компаний разрабатывают простые в использовании тестеры топливных насосов, которые сотрудники магазинов запчастей могут использовать для проверки старого топливного насоса клиента.
Тестер также можно использовать для проверки работы нового насоса перед тем, как он покинет магазин, а также для решения любых проблем с гарантией, возникающих после замены насоса. Тестер прокачивает негорючий растворитель через насос для измерения как давления, так и объема. Результаты сравниваются со спецификациями OEM, и если насос соответствует спецификациям, это устраняет все сомнения относительно того, хорош насос или нет. Новое оборудование должно быть доступно позже в этом году и должно значительно сократить количество ненужных замен и возвратов топливных насосов.
FPMC также рассматривает меры, которые их члены могут предпринять для снижения возврата топливных насосов. FPMC провела несколько фокус-групп для оптовиков и установщиков, чтобы лучше понять проблемы и обсудить идеи по их решению. Все согласны с тем, что сотрудникам магазинов запчастей, покупателям, работающим в стиле «сделай сам», и профессиональным техническим специалистам необходим доступ к дополнительной сервисной информации.
Несколько членов FPMC говорят, что они планируют упаковать более подробные инструкции по диагностике и установке со своими сменными насосами (если кто-нибудь их прочитает). Другие говорят, что они активизируют свои образовательные усилия, проводя больше обучения в магазине и в магазине, особенно в «проблемных» местах, где показатели возврата необычно высоки.
FPMC также планирует запустить новый веб-сайт с информацией о топливных насосах, где любой желающий может найти подробную информацию о применении, диагностике и установке топливных насосов. Цель состоит в том, чтобы запустить веб-сайт в конце этого года (мы будем держать вас в курсе).
Диагностика камеры сгорания —
Диагностика пропусков зажигания и проблем с выбросами на современных двигателях становится все сложнее. Понимание того, что происходит внутри камеры сгорания и что выходит из выпускного клапана, имеет решающее значение для решения любой проблемы с выбросами или управляемостью.
Вы должны понимать, что произошло и что произойдет в тот момент, когда свеча зажигания воспламенит топливо.
Вы также должны знать, о чем думали инженеры, когда пытались создать идеальное сгорание.
Степень сжатия
Двигатель внутреннего сгорания никогда не будет идеальным, но мы очень близки к этому. За последние 25 лет двигатели продвинулись вперед не только с точки зрения выбросов, но и мощности. Мы наблюдаем более обедненное сгорание, которое уничтожило бы двигатели, изготовленные менее десяти лет назад. Это стало возможным не благодаря кованым поршням или экзотическим материалам, а за счет перемещения порта топливной форсунки в цилиндр и улучшения процесса сгорания.
Только учтите: некоторые безнаддувные двигатели 2016 года будут иметь степень сжатия 12:1. Это четырехцилиндровые двигатели в повседневных автомобилях. В 1964 году у Chrysler 426 HEMI степень сжатия была всего 10,25:1. Производитель двигателей 1960-х годов мог построить HEMI с двигателем со степенью сжатия 12:1, но он был бы рабом «гоночного газа», и всегда существовала вероятность того, что неисправность карбюратора, клапанного механизма или системы зажигания может привести к выходу двигателя из строя.
сердцебиение, если он работал слишком бедно и возникла проблема с детонацией. В современном двигателе соотношение 12:1 может быть достигнуто с помощью газового насоса и литых поршней при очень низком уровне выбросов и гарантии на выбросы в 80 000 миль.
Так что же изменилось? Инженеры знают больше о том, что происходит внутри камеры сгорания, чем когда-либо прежде, благодаря высокоскоростным камерам и компьютерным моделям. Кроме того, вычислительная скорость микропроцессоров намного выше, чем 15 лет назад. Модуль может быстрее вносить изменения в искру и подачу топлива, обрабатывая больше входных данных датчиков, чем когда-либо прежде. Эта эволюция привела к почти идеальному сгоранию.
Что идеально? Идеальный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания должен подавать точное количество топлива и воздуха в камеру сгорания. Ядро искры достигало своего пика, когда смесь была должным образом перемешана и поршень находился в правильном положении. Фронт пламени будет распространяться равномерно, и ему не придется бороться с турбулентностью.
Если бы произошло идеальное сгорание, вы бы не получили ничего, кроме воды и углекислого газа в качестве побочного продукта. Не было бы ни несгоревшего топлива, ни кислорода. Это также произойдет при правильной температуре, поэтому оксиды («гиперактивный» кислород, активируемый более высокими температурами) не будут соединяться с азотом и углеродом с образованием оксидов азота (NOx) и монооксида углерода (CO). Этот идеальный автомобиль не нуждался бы ни в каком устройстве контроля выбросов.
Мы еще не там. Между тем, у нас есть системы рециркуляции отработавших газов (EGR), впрыск вторичного воздуха и каталитические нейтрализаторы.
Свечи зажигания Теоретически свечи зажигания не изменились за 100 лет. На практике они являются одним из наиболее совершенных компонентов двигателя. В современных двигателях область, где создается искра, представляет собой гораздо меньшую и более тонкую часть электрода, в то время как зазоры между свечами почти такие же.
Но большой новостью является расположение и диаметр современной свечи зажигания, поскольку двигатели стали меньше в размерах, но вдвое сложнее, чем 25 лет назад.
Все жалуются на свечи зажигания в Ford 5.4 Triton V8, потому что их трудно снять. Очень немногие спрашивают, почему они были поставлены туда в первую очередь. Свечи зажигания на Triton длинные и узкие, поэтому электроды идеально расположены рядом с выпускными и впускными клапанами, и они расположены так, чтобы не мешать распределительным валам, клапанам и впускным каналам. Форд использовал 12-миллиметровую вилку с наперстком и ремешком для электрода. Расположение было определено с помощью компьютерного моделирования, чтобы обеспечить равномерное распространение фронта пламени по камере сгорания и сжигание всего топлива. Это означает, что каталитическому нейтрализатору не приходится иметь дело с несгоревшими углеводородами.
Системы EGR Системы EGR подают небольшое количество инертного газа в камеру сгорания для контроля температуры.
Поскольку выхлопные газы обычно не сгорают, это снижает температуру сгорания и уменьшает выбросы NOx из двигателя.
Когда в камере сгорания происходит нагревание до температуры около 1300°C или 2500°F, кислород и азот начинают соединяться друг с другом и образуют NOx и CO. смесь разбавляется инертными выхлопными газами. Это замедляет процесс сгорания и снижает температуру сгорания до уровня, при котором NOx не образуется.
В новых автомобилях с изменяемыми фазами газораспределения на выпускном и впускном распределительных валах можно регулировать фазы таким образом, что небольшое количество выхлопных газов всасывается обратно в камеру во время такта впуска через выпускные клапаны. Это делается за счет включения фаз газораспределения и подъема распределительного вала. За прошедшие годы автомобили смогли опережать и задерживать распределительные валы быстрее, а приводы имели большую степень вращения.
Системы впрыска вторичного воздуха Проблема идеального сгорания заключается в том, что оно должно происходить в широком диапазоне температур двигателя и воздуха.
Современный двигатель по-прежнему с трудом запускается и контролирует выбросы при холодном запуске.
Системы впрыска вторичного воздуха закачивают наружный воздух в поток выхлопных газов, чтобы можно было сжечь несгоревшее топливо. Ранние системы имели воздушный насос с ременным приводом. Более новые аспирационные системы используют вакуум, создаваемый импульсом выхлопа, для втягивания воздуха в трубу. В новейших системах для нагнетания воздуха используется электродвигатель. Эти системы имеют решающее значение для срока службы каталитического нейтрализатора.
Каталитический нейтрализатор Если бы двигатель мог обеспечить идеальное сгорание, вам не понадобился бы каталитический нейтрализатор. Но до тех пор, пока это не произойдет, эти дорогостоящие эмиссионные устройства являются обязательными. В идеальных условиях трехкомпонентный катализатор может уменьшить где-то между 50% и 9%.5% выбросов NOx и 99,9% несгоревшего топлива. Это последняя остановка для загрязняющих веществ, и если датчики системы выбросов выше по потоку скомпрометированы, она может компенсировать только до того, как выбросы выхлопной трубы увеличатся.
Чтобы правильно диагностировать автомобиль с высоким уровнем выбросов, вы иногда должны думать как инженер. Современные двигатели могут работать на грани между детонацией и максимальной топливной экономичностью, потому что они способны чувствовать, контролировать и адаптироваться.
Чувствительная часть означает, что на транспортном средстве имеется больше датчиков, таких как кислородные датчики выше и ниже по потоку. Эти датчики более чувствительны и могут показывать гораздо большее разрешение. Кроме того, модули, обрабатывающие информацию, могут быстро использовать эту информацию для определения корректировок топлива, кривых зажигания и фаз газораспределения.
Управление процессом сгорания стало проще благодаря регулируемым фазам газораспределения, электронному зажиганию и непосредственному впрыску. Эти технологии обеспечивают правильную топливно-воздушную смесь в камере сгорания и ее воспламенение в оптимальное время для достижения наиболее эффективного и мощного процесса сгорания.