Справочники по диагностике и ремонту дизельных двигателей



страница1/5
Дата26.04.2019
Размер440 Kb.
#83669
ТипСправочник
  1   2   3   4   5




Справочники по диагностике и ремонту дизельных двигателей

 Справочники
 Обслуживание топливного насоса высокого давления
В данном разделе Вы можете ознакомиться с технологическим процессом установки ТНВД на стенд и выполнением необходимых действий перед диагностикой ТНВД
 Обслуживание форсунок
В данном разделе Вы можете ознакомиться с технологией проверки и регулировки дизельных форсунок.
 ПОРЯДОК ПРОВЕРКИ И РЕГУЛИРОВКИ ВЕЛИЧИНЫ И РАВНОМЕРНОСТИ ПОДАЧИ ТОПЛИВА
В справочнике Вы можете получить информацию о диагностике и регулировки ТНВД типа 175-01, 173-11, 176.6-11, 176.6-01, в разделе присутствует информация о контрольных значениях при диагностики данных ТНВД.
 Эксплуатация и сервисное обслуживание двигателей ЯМЗ, установленных на строительно-дорожной технике.
В справочнике приведена информация об эксплуатации и сервисном обслуживании двигателей ЯМЗ, основные неисправности двигателей ЯМЗ, вызванные элементами и узлами системы питания топлива и принципы их устранения.
 ТНВД семейства "Компакт 32"
ТНВД семейства «Компакт 32» - это топливные насосы высокого давления с рядным расположением плунжерных пар и межосевым расстоянием между ними 32 мм в 4-х и 6-и секционном исполнении. Семейство «Компакт 32» включает в себя следующие модели насосов 772, 773, 774, 776, 363, 364, 366.
ТНВД семейства "Компакт 40"
ТНВД семейства "Компакт-40" - это топливные насосы высокого давления рядного типа, с закрытым корпусом, с золотниковым способом дозирования топлива, с механическим всережимным регулятором частоты вращения, с прямым, обратным корректорами и корректором по наддуву. Устанавливаются на двигатели с объемом цилиндра от 2 до 3,2 литра производства ЯМЗ, ТМЗ и ВгМЗ. В составе двигателя ЯМЗ сертифицированы на соответствие Правил ЕЭК ООН № 49-02В (Евро-2).
 Таблица соответствия моделей форсунок производства ЯЗДА, ЯЗТА двигателям
 Применяемость и средние цикловые подачи ТНВД ЯЗДА КАМАЗ
В таблице представлены значения цикловых подач ТНВД ЯЗДА при проверки и регулировки
Номенклатура V – образных топливных аппаратур двигателей КамАЗ 

Обслуживание топливного насоса высокого давления

 Перед началом регулировки масляную полость насоса и регулятора промыть чистым дизельным топливом и заполнить свежим маслом, применяемым для двигателя, до уровня сливного отверстия. На время испытаний штуцер слива масла заглушить.

 Перечень оборудования 
 Для контроля топливных насосов используются стенды ДД-1001, ДД-1004, ДД-1005):
 оборудование и приборы стендов должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10578-95 
 весы среднего класса точности по ГОСТ 29329-92 
 приспособление контроля подъема толкателя Т9590-27 
 приспособление для контроля начала действия регулятора Т9597-111 

 Стенд должен быть оборудован дополнительной системой подвода фильтрованного масла к топливному насосу с регулируемым давлением до 0,4 МПа (4 кгс/см2) и системой подвода сжатого воздуха с устройством для плавного регулирования давления от 0 до 0,15 МПа (от 0 до 1,5 кгс/см2).


 Испытания насосов должны проводиться на профильтрованном дизельном топливе марки Л по ГОСТ 305-82 или калиброванной (технологической) жидкости, состоящей из его смеси с индустриальным маслом по ГОСТ 20799-88, авиационным маслом по ГОСТ 21743-76 или осветительным керосином по ТУ 38.401-58-10-90, имеющих вязкость 5-6 мм2/с (сСт) при температуре (20±5)°С.
 Допускается применение смеси рабочих жидкостей, состоящих из 40% РЖ-3 ТУ 38.101.964 и 60% РЖ-8 ТУ 38.101.883, имеющих вязкость 5-6 мм2/с (сСт) при температуре (20±5)°С.
 Температура топлива, измеряемая в выпускном соединении стенда с топливопродом к испытываемому насосу при контроле величины и неравномерности цикловых подач должна быть (32±2)°С.

 Перед установкой насоса на стенд 


 Проверить отсутствие осевого люфта кулачкового вала. При наличии люфта обеспечить натяг 0,01-0,07 мм, предварительно отрегулировав люфт кулачкового вала 0,03-0,09 мм установкой регулировочных прокладок, контролируемый усилием 90-100 Н (9-10 кГс), а затем убрать две прокладки толщиной по 0,05 мм.
 При затянутых болтах крышки кулачковый вал должен свободно проворачиваться в подшипниках.
 Проверку и регулировку топливного насоса следует проводить со стендовым комплектом форсунок модели 26-03С, имеющих эффективное проходное сечение m¦= 0,244 мм2.
 Допускается выполнять проверку и регулировку топливного насоса с рабочим комплектом форсунок. Каждая форсунка должна быть закреплена за соответствующей секцией топливного насоса и в дальнейшем, устанавливаться в том цилиндре двигателя, который соединен с данной секцией.
 Для стендового комплекта топливопроводов высокого давления следует применять трубки длиной 415±3 мм, разница в пропускной способности топливопроводов, составляющих стендовый комплект, не должна превышать 0,5 мм3/цикл.
 Пропускную способность топливопровода определять на одной секции высокого давления, с одной форсункой и на одном пеногасителе стенда.

 Перед проверкой и регулировкой 


 Нужно убедиться в герметичности системы низкого давления и масляной полости топливного насоса высокого давления, для чего:
 Заглушить отверстие перепускного клапана, отводящее отверстие топливоподкачивающего насоса, штуцеры ТНВД, ввертыш подвода масла корректора по наддуву, отверстие отбора топлива для электрофакельного устройства, установить крышку рейки.
 К ввертышу слива масла в корпусе ТНВД герметично присоединить трубку с внутренним объемом не более 25 см3 (внутренний диаметр не более 8 мм). Свободный конец трубки опустить в сосуд с топливом на глубину не более 20 мм.
 Подвести сжатый воздух к ввертышу подвода топлива ТНВД и к отверстию подвода топлива топливоподкачивающего насоса.
 ТНВД считать годным, если при равномерном (в течение 10-20 с) повышении давления в системе от 0 до 0,5 МПа (от 0 до 5 кгс/см2) не наблюдается выделение пузырьков воздуха в сосуде с топливом.
 Подвести сжатый воздух к ввертышу слива масла и погрузить ТНВД в емкость с дизельным топливом.
 ТНВД считается герметичным, если при давлении 0,01-0,015 МПа (0,1-0,15 кгс/см2) не наблюдается выделение пузырьков воздуха через соединения ТНВД в течение 20 с, кроме следующих соединений: стопорный винт рейки - корпус ТНВД, ось рычага корректора по наддуву - корпус мембраны.

 При проверке топливного насоса контролируется: 


 геометрическое начало нагнетания топлива секциями насоса; 
 величина и неравномерность подачи топлива по секциям насоса. 

 Начало нагнетания топлива секциями насоса определяется величиной подъема толкателя по моменту прекращения истечения топлива из штуцеров топливного насоса при заглушенном отверстии перепускного клапана и положении рейки, соответствующем номинальной подаче, т.е. положении, при котором рейка выступает от торца насоса на величину (11±1) мм.


 Начало нагнетания топлива первой секцией насоса должно соответствовать подъему толкателя: 5,2±0,05 мм для ТНВД 175-01; 5,8±0,05 мм для ТНВД 173-11, 173.6-11, 173.6-01. Величину подъема толкателя измерять индикатором.
 В момент начала нагнетания топлива первой секцией риски на указателе начала нагнетания топлива и на гасителе крутильных колебаний должны совпадать. Несовпадение рисок не должно превышать 0,5°.
 Секции насоса должны начинать нагнетание в следующем порядке (в градусах поворота кулачкового вала):
Секция № 1 - 0° Секция № 4 - 180° 
Секция № 3 - 45° Секция № 5 - 225° 
Секция № 6 - 90° Секция № 7 - 270° 
Секция № 2 - 135° Секция № 8 - 315°

 Отклонение указанных углов поворота кулачкового вала, соответствующих началу нагнетания топлива секциями насоса относительно геометрического начала нагнетания топлива первой секцией насоса, должно быть не более ±30'.


 Регулировка начала нагнетания топлива осуществляется прокладками, устанавливаемыми под фланцы корпуса секции, причем их количество и толщина должны быть одинаковыми с обеих сторон, а наиболее толстая прокладка должна быть сверху.
 При увеличении толщины прокладок нагнетание топлива начинается позже, при уменьшении - раньше.
 Во избежание поломки насоса минимальная толщина прокладок не должна быть меньше 0,6 мм.

 

Обслуживание форсунок.

 При обслуживании каждую форсунку необходимо отрегулировать на давление начала впрыскивания 26,5 +0,8 МПа (270+8 кГс/см2).  Регулировку рекомендуется производить на специальном стенде ДД-2110, удовлетворяющем требованиям ГОСТ 10579-88. Давление начала впрыскивания регулируется винтом при снятом колпаке форсунки и отвернутой контргайке. При ввертывании винта давление повышается, при вывертывании - понижается.

 Проверить герметичность  распылителя по запирающему конусу иглы и отсутствие течей в местах уплотнений линий высокого давления. Для этого создать в форсунке давление топлива на 1-1,5 МПа (10-15 кГс/см2) ниже давления начала впрыскивания. При этом в течение 15 секунд не должно быть подтекания топлива из распыливающих отверстий; допускается увлажнение носика распылителя без отрыва топлива в виде капли. Герметичность в местах уплотнений линии высокого давления проверить при выдержке давлением в течение 2-х минут; на верхнем торце гайки распылителя (при установке форсунки под углом 15° к горизонтальной поверхности) не должно образовываться отрывающейся капли топлива. 


 Подвижность иглы 
 Проверить прокачкой топлива через форсунку, отрегулированную на заданное давление начала 
впрыскивания на опрессовочном стенде, при частоте впрыс­кивания 30-40 в минуту.
 Допускается подвижность иглы проверять одновременно с проверкой качества распыливания.

 Качество распыливания 


 Проверять на опрессовочном стенде прокачкой топлива через форсунку, отрегулированную на заданное давление начала впрыскивания при частоте 60-80 впрыскиваний в минуту. Качество распыливания считается удовлетворительным, если топливо впрыскивается в атмосферу в туманообразном состоянии и равномерно распределяется как по всем струям, так и по поперечному сечению каждой струи. Начало и конец впрыскивания при этом должны быть четкими. После окончания впрыскивания допускается увлажнение носика распылителя без образования капли. 
 Впрыскивание топлива у новой форсунки сопровождается характерным резким звуком. Отсутствие резкого звука у бывших в эксплуатации форсунок не означает снижения качества их работы.

 Герметичность 


 Уплотнений, соединений и наружных поверхностей полости низкого давления форсунок проверять опрессовкой воздухом давлением 0,45±0,05 МПа (4,5±0,5 кГс/см2). Пропуск воздуха в течение 10 секунд не допускается.
 Герметичность соединений "распылитель - гайка распылителя" проверять опрессовкой воздухом давлением 0,5±0,1 МПа (5±1 кГс/см2) в течение 10 секунд при подводе воздуха со стороны носика распылителя на специальном стенде.
 Пропуск воздуха по резьбе гайки распылителя при погружении форсунки в дизельное топливо не допускается.

 При засорении


 Или закоксовке одного или нескольких распыливающих отверстий распылителя форсунку разобрать, детали форсунки прочистить и тщательно промыть в профильтрованном дизельном топливе. 
 При негерметичности по запирающему конусу распылитель в сборе подлежит замене. Замена деталей в распылителе не допускается. Разборку форсунки выполнять в следующей последовательности:
 отвернуть колпак форсунки 
 ослабить контргайку и вывернуть регулировочный винт на 3-4 оборота для разгрузки пружины
 отвернуть гайку распылителя 
 снять распылитель, предохранив иглу от выпадания 

 Нагар с корпуса распылителя счищать металлической щеткой или шлифовальной шкуркой с зернистостью не грубее "М40". Распыливающие отверстия прочистить стальной проволокой диаметром 0,3 мм. Применять для чистки внутренних полостей корпуса распылителя и поверхностей иглы твердые материалы и шлифовальную шкурку не допускается.


 Перед сборкой распылитель и иглу тщательно промыть в профильтрованном дизельном топливе. Игла должна легко перемещаться: выдвинутая из корпуса распылителя на одну треть длины направляющей, при наклоне распылителя на угол 45° от вертикали игла должна плавно, без задержек полностью опуститься под действием собственного веса.
 Сборку форсунки производить в последовательности обратной разборке. При затяжке гайки развернуть распылитель против направления навинчивания гайки до упора в фиксирующие штифты и, придерживая его в этом положении, навернуть гайку рукой, после чего гайку окончательно затянуть.
 Момент затяжки гайки распылителя 60-70 Н*м (6-7 кгс*м), штуцера форсунки - 80-100 Н*м (8-10 кгс*м).

 После сборки отрегулировать форсунку на давление начала впрыскивания и проверить качество распыливания топлива и четкость работы распылителя.

 

Порядок проверки и регулировки величины и равномерности подачи топлива

 1.        Проверить давление начала открытия нагнетательных клапанов, которое должно быть (0,02…0,1) МПа [(0,2…1,0) кГс/см2]. Контроль давления начала открытия нагнетательных клапанов производить по моменту начала истечения топлива из топливопровода с внутренним диаметром (2±0,05) мм при плавном повышении давления на входе в топливный насос и положении рейки, соответствующем выключенной подаче топлива.


 2.        Проверить давление топлива в магистрали на входе в топливный насос. Давление должно быть (0,175±0,025) МПа [(1,75±0,25) кГс/см2] при номинальной частоте вращения кулачкового вала и упоре рычага управления в болт ограничения максимального скоростного режима. При необходимости вывернуть пробку перепускного клапана и шайбами отрегулировать давление открытия.
 3.        Проверить наличие запаса хода рейки. Под запасом хода рейки понимать свободный ход рейки (люфт) в сторону выключения подачи при 450-600 мин-1 и при упоре рычага управления регулятором в болт ограничения минимальной частоты вращения. В случае отсутствия запаса хода рейки необходимо вывернуть до упора винт подрегулировки мощности и далее винтом кулисы отрегулировать запас хода рейки в пределах 1-1,3 мм и законтрить его.
Внимание! Выступание винта кулисы за внешний торец крышки регулятора недопустимо.
 4.        Проверить начало выключения пусковой подачи топлива при 230-250 мин-1 при упоре рычага управления в болт ограничения минимального скоростного режима по началу движения рейки. Если требуется увеличить обороты, снять зацеп пружины с рычага рейки и ввернуть его в пружину. Для уменьшения оборотов зацеп выворачивается. После этого поставить зацеп на рычаг рейки.
 5.        Проверить величину средней пусковой подачи топлива, которая должна быть в пределах 210-240 мм3/цикл при 80±10 мин-1 кулачкового вала насоса. Регулируется болтом регулировки пусковой подачи 10 (рисунок 1). При выворачивании болта из рейки пусковая подача - уменьшается, при вворачивании - увеличивается.
 6.        При упоре рычага управления в болт ограничения максимального скоростного режима проверить частоту вращения кулачкового вала насоса, соответствующую началу действия регулятора частоты вращения, определяемую по моменту начала движения рейки в сторону выключения подачи. Начало действия регулятора должно происходить при частоте вращения 980-1000 мин-1 для двигателя ЯМЗ-7511, 1080-1100 мин-1 для двигателей ЯМЗ-238ДЕ2, ЯМЗ-238ДЕ2-2 и 1030-1050 мин-1 для двигателя ЯМЗ-238БЕ2. Подрегулировку проводить болтом ограничения максимального скоростного режима.
 7.        Проверить частоту вращения, соответствующую полному выключению подачи топлива, определяемую по моменту прекращения подачи топлива форсунками. Полное выключение подачи должно происходить при частоте вращения на 50-120 мин-1 больше частоты вращения начала выброса рейки. Подрегулировку проводить винтом двуплечего рычага. При ввертывании винта частота вращения кулачкового вала, соответствующая полному выключению подачи топлива уменьшается, при вывертывании - увеличивается. При этом изменяется и начало выключения, поэтому необходима его последующая проверка и подрегулировка по п. 6. По окончании регулировки винт двуплечего рычага и болт ограничения максимального скоростного режима надежно законтрить гайками.
 8.        Проверить и при необходимости отрегулировать со стендовым комплек-том форсунок модели 26-03С при упоре рычага управления регулятором в болт ограничения максимального скоростного режима среднюю цикловую подачу топлива, приращение средней цикловой подачи и неравномерность подачи топлива по секциям, которые должны соответствовать указанным в таблице 2:

 Таблица 2



Модель
топливного
насоса

Частота вращения
кулачкового вала, мин-1

Давление наддувного
воздуха, МПа
(кГс/см2)

Средняя цикловая подача
топлива секциями насоса,
мм3/цикл

Неравномерность подачи
топлива секциями насоса,
% не более

175-01

930±10

(0,11±0,03)(1,1±0,3)

186-192*)

5

800±10

(0,09±0,01)(0,9±0,1)

q+(2-8)*)

-

650±10

-

q+(6-12)

8

500±10

-

215, не более

-

173-11,

173.6-11


1030±10

-

152-158

5

900±10

-

q-(2-8)

-

650±10

-

q-(5-11)

8

500±10

-

152-162

-

173.6-01

980±10

-

140-146

5

800±10

-

q+(2-8)

-

650±10

-

q+(8-14)

8

500±10

-

138-148

-

q - средняя цикловая подача топлива насосом на номинальном режиме.
Величина средней цикловой подачи рассчитывается как сумма подачи всех секций, деленная на количество секций.

Неравномерность подачи топлива по секциям рассчитывается по формуле:

2[qц (max) - qц (max)]
------------------------- * 100
qц (max) - qц (max)

где:
qц (max) - максимальная цикловая подача топлива по секциям, мм3/цикл;


qц (min) - минимальная цикловая подача топлива по секциям, мм3/цикл.

   8.1. Величину средней цикловой подачи на номинальном режиме подрегулировать винтом номинальной подачи: при вращении винта по часовой стрелке подача уменьшается, против часовой стрелки – увеличивается. Регулировку равномерности цикловой подачи топлива каждой секцией насоса регулировать поворотом корпуса секции относительно корпуса насоса, предварительно ослабив гайки крепления фланца. При повороте секции по часовой стрелке цикловая подача увеличивается, против часовой стрелки – уменьшается. После регулировки надежно затянуть гайки крепления фланца.


   8.2. Приращение средней цикловой подачи при частоте вращения: 800 мин-1 для ТНВД 175-01, 173.6-01; 900 мин-1 для ТНВД 173-11, 173.6-11 подрегулировать корпусом отрицательного корректора. После регулировки корпус надежно законтрить.
   8.3. Приращение средней цикловой подачи при частоте вращения 650 мин-1, соответствующей максимальному крутящему моменту и 500 мин-1 подрегулировать гайкой отрицательного корректора. При наворачивании гайки приращение подачи снижается, при отворачивании – увеличивается. После регулировки гайку надежно законтрить.
 Проверку топливных насосов по пунктам 1-8 производить при отсутствии давления воздуха и масла в корректоре по наддуву. Цикловые подачи, обозначенные знаком (*) проверить после регулировки корректора по наддуву. Давление масла на входе в корректор должно быть (0,275±0,025) МПа [(2,75±0,25) кгс/см2]. При изменении давления воздуха на входе в корректор от 0,06 МПа (0,6 кгс/см2) до 0,14 МПа (1,4 кгс/см2) цикловая подача топлива должна быть постоянной и соответствовать значению, помеченному знаком (*).

 9.        Проверить работу корректора подачи топлива по наддуву, для этого:


 9.1. Промыть в чистом бензине сетчатый фильтр штуцера 15 (рисунок 4) и тщательно продуть его сжатым воздухом.
 9.2. Прочистить калибровочное отверстие в корпусе корректора мягкой проволокой диаметром (0,5-0,7) мм.
 9.3. Проверить герметичность полости мембраны. Для этого к отверстию на крышке корпуса мембраны подвести воздух под давлением (0,06±0,01) МПа [(0,6±0,1) кгс/см2]. При полностью перекрытом подводящем воздуховоде падение давления в полости мембраны за время 2 мин не должно превышать 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).
9.4. При упоре рычага управления в болт ограничения максимального скоростного режима установить частоту вращения: 500 мин-1 для ТНВД 175-01; 650 мин-1 для ТНВД 173-11, 173.6-11, 173.6-01 и подвести к корректору масло под давлением (0,275±0,025) МПа [(2,75±0,25) кгс/см2]. Для введения в работу корректора по наддуву одноразово выключить подачу топлива скобой кулисы, после чего перевести скобу в положение «подача включена».
 9.5. Проверить величину цикловых подач топлива при различных давлениях воздуха в полости мембраны, которые должны соответствовать указанным в таблице 3:

Таблица 3



Модель ТНВД

Средняя цикловая подача топлива секциями насоса,
мм3/цикл при давлении воздуха в полости диафрагмы корректора, МПа (кгс/см2)

0,075-0,09
(0,75-0,9)

0,05-0,1
(0,5-1)

0,035±0,001
(0,35±0,01)

0-0,04
(0-0,4)

0-0,02
(0-0,2)

1

2

3

4

5

6

175-01

215 не более

-

-

142-148

-

173-11,
173.6-11

-

q-(5-11)

140-146

-

132-138

173.6-01

-

q+(8-14)

-

-

128-134

 10.     q – средняя цикловая подача топлива насосом на номинальном режиме.
 Если замеренные величины цикловых подач отличаются от указанных, необходимо произвести подрегулировку корректора.
 Регулировка величины цикловой подачи топлива при избыточном давлении воздуха на мембране, равном 0 МПа (кгс/см2), выполняется регулировочным болтом 21. При ввертывании болта подача увеличивается, при вывертывании – уменьшается. После регулировки болт законтрить гайкой. Величину цикловых подач топлива при промежуточных давлениях воздуха на мембране регулировать корпусом пружины
 При вворачивании корпуса пружины величина топливоподачи уменьшается, при выворачивании – увеличивается. После регулировки корпус пружины законтрить гайкой.
 Перед заменой изношенной мембраны (при необходимости) нужно замерить у мембраны со штоком в сборе величину выступания штока от нижнего торца гайки. После этого заменить мембрану и собрать ее со штоком с той же величиной выступания штока с точностью 0,1 мм, при этом западание торца золотника 12 относительно торца поршня 13 должно быть 0,2-0,9 мм при отсутствии зазора между торцем поршня и корпусом корректора.
 При установке корректора по наддуву после демонтажа (если в этом была необходимость) на регулятор отвести скобой кулисы рейку насоса в крайнее выключенное положение и установить корректор по наддуву в корпус регулятора, после чего отпустить скобу.
Проверить регулировку корректора по наддуву на наличие выключения подачи топлива регулятором.
 11.     Винтом подрегулировки мощности при упоре рычага управления в болт ограничения максимального скоростного режима произвести ограничение номинальных цикловых подач, которые должны соответствовать указанным в таблице 4:

Таблица 4



Модель ТНВД

Частота вращения
кулачкового вала, мин-1

Средняя цикловая подача топлива
секциями насоса, мм3/цикл

1

2

3

175-01

930±10

168-174

173-11,
176.6-11

1030±10

136-142

176.6-01

980±10

124-130

 12.     Винт подрегулировки мощности надежно законтрить и опломбировать. Проверить запас хода рейки при упоре рычага управления регулятором в болт ограничения минимального скоростного режима и при частоте вращения кулачкового вала 500 мин-1. Запас хода рейки должен быть 0,5 мм не менее.
 13.     Проверить выключение цикловой подачи скобой кулисы при повороте на 40-45° от исходного положения. Подача топлива из форсунок всех секций топливного насоса при любой частоте вращения и любом положении рычага управления регулятором должна полностью выключиться. Установить крышки на топливный насос и регулятор и запломбировать их. Установить пломбу на болт регулировки максимальных оборотов.
На блоке цилиндров двигателя топливный насос устанавливать в вертикальном положении, болты крепления заворачивать равномерно, не допуская завала насоса. Окончательный момент затяжки болтов крепления насоса 30-40 НЧм (3-4 кГсЧм). Подсоединение топливопроводов производить после закрепления топливного насоса.

 

 Эксплуатация и сервисное обслуживание двигателей ЯМЗ, установленных на строительно-дорожной технике.


 Тимашев В.П. Начальник управления сервисного обслуживания ОАО "Автодизель", г. Ярославль, к.т.н.

 ОАО "Автодизель (Ярославский моторный завод), входящий в состав холдинга "РусПромАвто", специализируется на разработке и производстве дизельных двигателей и силовых агрегатов многоцелевого назначения. Ярославские двигатели нашли применение более чем на 300 видах изделий, том числе и на строительной и дорожной технике


 В таблице 1. приведены основные показатели двигателей, устанавливаемых на строительную и дорожную технику различных производителей.
 Характерными условиями работы для двигателей строительных и дорожных машин (СДМ) являются:
 - работа при высокой запылённости воздуха, увеличивающей вероятность повышенных износов деталей;
 - переменный характер внешней нагрузки. Рабочий цикл большинства СДМ состоит из следующих режимов: перемещение машины, резание грунта или набор его в ёмкость, перемещение грунта (бульдозером по поверхности почвы, скрепером и экскаватором – в ёмкости), разгрузка или отъезд, движение без груза.
 Наиболее нагруженным для двигателя бульдозера является режим резания и перемещения грунта. В то же время велика доля работы двигателя в режим холостого хода и движения бульдозера без нагрузки грунтом.
 Двигатели автомобильных кранов нагружены в процессе передвижения крана, при подъёме груза и перемещении стрелы. Передвижение крана обычно осуществляется при малых скоростях движения, т.е при небольшой нагруженности двигателя. При подъёме груза и перемещении стрелы максимальная мощность двигателя не используется. Кроме того, двигатель продолжительное время работает в режиме холостого хода.
 Износостойкость деталей двигателя определяется не только конструктивными и технологическими мероприятиями, реализованными в них заводом-изготовителем, но и нагруженностью двигателя в эксплуатации, регулярностью и качеством его обслуживания. Немаловажную роль здесь оказывают качество применяемых сортов топлива и масла, а также обеспечение надёжной их фильтрации и воздуха в процессе эксплуатации двигателя.
 Необходимость поддержания высокого уровня работоспособности двигателей требует, чтобы большая часть неисправностей была предупреждена, т.е работоспособность двигателей была восстановлена до наступления неисправности. Поэтому задача технического обслуживания (ТО) состоит, главным образом, в предупреждении возникновения неисправностей и отказов, а ремонта – в их устранении.
 Задачей ежедневного обслуживания (ЕО) является общий контроль двигателя, заправка ёмкостей топливом, маслом и охлаждающей жидкостью.
 Задачами ТО-1 и ТО-2 являются снижение интенсивности изменения параметров технического состояния механизмов и агрегатов двигателя (размеров деталей, зазоров и натягов между ними), выявление и предупреждение неисправностей, обеспечение экономичности работы, безопасности эксплуатации, защиты окружающей среды путём своевременного выполнения контрольных, смазочных, крепёжных, регулировочных и диагностических работ.
 Задачей сезонного обслуживания (СО), проводимого два раза в год, является замена топлива, масла и охлаждающей жидкости с летних сортов на зимние и наоборот.
 Объем и периодичность операций ТО подробно изложены в инструкциях по эксплуатации двигателей (силовых агрегатов) ЯМЗ. Они содержат также перечни марок топлив, моторных и трансмиссионных масел, рекомендуемых охлаждающих жидкостей и пластичных смазок. Периодичность проведения и объёмы ТО определены с учётом не только степени форсировки, но и специфики работы двигателей, а именно условий эксплуатации и их режимов работы
 Важным элементом технического обслуживания является диагностирование технического состояния двигателя в процессе его эксплуатации. Диагностирование обеспечивает систему ТО и ремонта двигателя (силового агрегата) индивидуальной информацией о его техническом состоянии и является элементом этой системы.
 На ЯМЗ разработана методика диагностирования технического состояния двигателей по внешним проявлениям неисправностей [1], по которой весь процесс обнаружения неисправностей подразделяется на три этапа..
 Первый этап – сбор информации о работе и состоянии дизеля, используемой в качестве дополнительного материала при поиске неисправностей.
 Второй этап – обработка информации с использованием табличного метода.
 Третий этап – обнаружение неисправностей алгоритмическим методом ( по принципу от простого к сложному).
 Ниже приведены внешние проявления неисправностей основных узлов и систем двигателей ЯМЗ, причины возникновения этих неисправностей  и методы их предупреждения.

 Цилиндро-поршневая группа.


 
Внешние проявления неисправностей деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) (поршни, гильзы и поршневые кольца) следующие:
-        увеличение расхода масла на долив;
-        ухудшение пусковых качеств двигателя;
-        снижение мощностных и экономических показателей;
-        увеличение расхода картерных газов;
-         существенное ухудшение состояния картерного масла.

 При диагностировании деталей ЦПГ необходимо убедиться в исправности других узлов и систем двигателя, оказывающих влияние на работоспособность рассматриваемых деталей. Так, в случаях повышенного расхода масла на долив (выше 1,5%) необходимо убедиться в отсутствии течи масла из двигателя наружу и разгерметизации впускного тракта.


 Диагностирование до разборки двигателя необходимо начинать с выяснения условий работы двигателя, качества и объёма проведённых обслуживаний и текущих ремонтов. В условиях работы необходимо оценить нагруженность двигателя по эксплуатационному расходу топлива в л/100 км (л/моточас), тепловой режим и наличие шума или стука при работе. Необходимо также определить возможные остановки двигателя по не установленным причинам, расход масла на долив и характер его изменения за общее время работы двигателя в эксплуатации.
 После выполнения указанных работ при возможности запустить двигатель и прослушать его работу на режимах холостого хода от минимальной до максимальной частоты вращения коленчатого вала. Необходимо осмотреть отложения на шторах бумажного элемента полнопоточного масляного фильтра, а также в фильтре центробежной очистки масла. Обратить особое внимание на количество отложений и наличие металлической стружки. Необходимо отобрать пробу масла из картера двигателя в количестве 250 -500 мл и отправить её в химлабораторию на предмет определения физико-химических показателей масла (вязкость, щелочное число, количество нерастворимых осадков, наличие воды в масле, диспергирующие свойства и др.).
 Могут быть использованы также методы инструментального (приборного) диагностирования. Так, замеряется давление в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя. Оно определяется в абсолютных единицах с помощью компрессометра или в относительных единицах с помощью специальной аппаратуры, фиксирующей изменение силы тока в цепи стартера при прокрутке коленчатого вала в процессе последовательного отключения цилиндров двигателя.
 Компрессометром замеряется давление сжатия при прокрутке коленчатого вала стартером или в режиме работы двигателя при минимальной частоте холостого хода. Последний вариант испытаний является более предпочтительным, т.к. точность измерения возрастает за счет поддержания определенного скоростного режима двигателя. Величина давления сжатия при nx/x = 800 мин-1 для двигателей ЯМЗ должна составлять рс = 3,0…3,5 МПа (30…35 кг/см2). Особое внимание следует обращать на разность давлений рс по цилиндрам. Это сравнение позволит определить цилиндр с дефектными деталями ЦПГ.
 По замерам значений рс можно определить следующие дефекты деталей ЦПГ: прогар поршня, поломку компрессионного кольца, изношенность деталей, закоксовку колец, задиры поршней и негерметичность клапанов механизма газораспределения. При указанных дефектах обычно значение рс в цилиндре бывает меньше 2,0…2,1 МПа (20…21 кг/см2).
 Дополнительную информацию о состоянии деталей ЦПГ можно получить с помощью физико-химического и спектрального анализов картерного масла
 Наибольший объём информации о причинах выхода из строя деталей ЦПГ можно получить после разборки двигателя и анализа состояния деталей. Состояние деталей ЦПГ и возможные причины их дефектов приведены в таблице 2 
 Особое внимание при эксплуатации двигателей необходимо обращать на состояние воздухоочистки, при нарушении которой преждевременно вырабатывается ресурс деталей ЦПГ. Многолетний опыт эксплуатации двигателей ЯМЗ показывает, что износ деталей ЦПГ, как правило, носит абразивный характер и вызван нарушением фильтрации воздуха.
 Абразивный износ двигателя (иногда его называют пылевым) определяется по снижению мощности («плохо тянет»), повышенному дымлению, выбросу масла из сапуна и, как следствие, увеличенному расходу масла (обычно выше 2…3% от расхода топлива). В отдельных случаях работа двигателя сопровождается металлическим стуком, хорошо прослушиваемом при средней частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу. Причиной стука, как правило, является поломка первого компрессионного кольца, вызванная повышенной его вибрацией вследствие чрезмерного износа канавки поршня и самого кольца по высоте.
 Процесс обслуживания воздушного фильтра и проверка герметичности впускного тракта двигателя в составе изделия подробно описаны в инструкциях по эксплуатации двигателя. К сожаления, практика показывает, что в эксплуатации зачастую пренебрегают этими операциями ТО, что приводит к преждевременному аварийному износу ЦПГ.

 Кривошипно-шатунная группа.


 Кривошипно-шатунная группа (КШМ) включает основные детали, определяющие работоспособность двигателя: шатун, палец, коленчатый вал, вкладыши шатуна и коленчатого вала, упорные подшипники коленчатого вала.
 Одним из наиболее тяжелых отказов двигателя является задиры и проворот вкладышей в расточках шатуна или блока.
 При провороте коренных вкладышей выходят из строя коленчатый вал и блок цилиндров (нарушение расточки в блоке). При провороте шатунных вкладышей выходят из строя шатун, коленчатый вал и при обрыве шатуна – блок цилиндров. В обоих случаях тяжесть отказа такова, что необходим капитальный ремонт двигателя с заменой или восстановлением блока цилиндров и коленчатого вала. Шатун при данном отказе восстановлению не подлежит.
 Причинами задира и проворота вкладышей могут быть:
-          Масляное голодание. Отсутствие или недостаточное количество масла в подшипниках могут быть вызваны следующими причинами: недостаток масла в картере двигателя, выход из строя масляного насоса, использование масла с высокой температурой застывания при низких температурах, закоксовка предохранительного (редукционного) клапана в открытом положении; подсос воздуха на линии всасывания перед масляным насосом и др.
 Дефект развивается за короткий промежуток времени (обычно менее минуты работы двигателя после пуска и ещё меньше при работе двигателя под нагрузкой). Следовательно, при отсутствии давления масла после пуска или при его падении в процессе работы двигателя, которые определяются по показаниям штатного манометра на панели приборов в кабине автомобиля или трактора, необходимо остановить двигатель для выяснения причины неисправности. Поиск причины неисправности надо начинать с проверки уровня масла в картере и давления в главной магистрали двигателя с помощью контрольного манометра.
 -         Разжижение масла топливом. В случае небольшого разжижения масла топливом (при снижении вязкости на 15…20% от исходной) неисправности в работе подшипников не происходит. При этом имеет место снижение температуры подшипников за счёт увеличения расхода масла через них. Дальнейшее снижение вязкости масла приводит к ухудшению несущей способности масляного слоя, контакту шеек вала с вкладышами и их задиру.
 Разжижение масла чаще всего происходит на линии слива топлива с форсунок. Этот дефект может оставаться незамеченным длительное время, внешними признаками которого являются отсутствие расхода масла и повышение уровня масла в картере двигателя. В этом случае необходимо проверить герметичность линии слива топлива с форсунок, опрессовкой её сжатым воздухом под давлением 0,05…0,1 МПа (0,5…1,0 кг/см2). Места разгерметизации определяются по пузырькам выходящего воздуха.
-         Попадание загрязнений в зазор вкладыш – шейка вала. Твердые частицы (металлические и абразивные) проходя с маслом через зазоры в подшипниках, оставляют царапины на слое свинцовистой бронзы вкладышей. Эти царапины приводят к вспучиванию поверхности вкладышей, значительному повышению их температуры (до 600° С) с последующей деформацией и ослаблением натяга.
 Вероятность попадания загрязнений в подшипники коленчатого вала практически полностью устраняется при обеспечении нормальной работы системы фильтрации масла, при которой перепускной клапан полнопоточного фильтра не открывается даже при пуске двигателя. В данном случае не загорается сигнальная лампочка открытия указанного клапана, расположенная на панели приборов в кабине Загорание лампочки свидетельствует об открытии перепускного клапана, что говорит о засорении элементов фильтра или об использовании масла, несоответствующего температуре окружающего воздуха (особенно зимой). Эксплуатация двигателя с горящей сигнальной лампочкой категорически запрещена.

 Механизм газораспределения.


 В процессе эксплуатации происходит изнашивание деталей МГР и их деформация, в результате чего изменяется величина тепловых зазоров в приводе клапанов. Поэтому через одно ТО-2 предусматривается периодическая проверка зазоров и при необходимости их регулировка, т.к. изменение величины зазоров приводит к ухудшению показателей работы двигателя и в конечном итоге к тяжёлым последствиям.
 Возможны «встречи» поршня с клапанами, приводящие к изгибу штанг или рассухариванию клапанов, обрыв клапанов по канавкам под фиксирующие пояски сухарей.
 К тяжёлым последствиям приводят случаи работы двигателя с большим превышением максимальной частоты коленчатого вала (для двигателя ЯМЗ выше 2275 мин-1). Тем не менее в эксплуатации встречаются случаи значительного превышения допустимой максимальной частоты вращения из-за неправильной сборки и регулировки регулятора частоты вращения или подрегулировкой ТНВД и регулятора в процессе эксплуатации двигателя. Работа МГР в таком состоянии приводит к «рассухариванию», т.е. к нарушению фиксации пружин относительно клапана, который «проваливается» в цилиндр двигателя, выводя из строя поршень и головку цилиндра. Иногда происходит изгиб шатуна.
 При соблюдении правил эксплуатации, своевременной регулировке тепловых зазоров, обеспечении качественной фильтрации воздуха, топлива, масла и отсутствии «перекрутки» двигателя по частоте вращения коленчатого вала механизм газораспределения работоспособен практически до капитального ремонта двигателя.
 В большинстве случаев в эксплуатации состояние деталей МГР оценивают акустическими методами с помощью приборов типа стетоскопа или просто на слух. Так, прослушиванием работы двигателя при минимальной частоте коленчатого вала можно отметить стуки, связанные с увеличенными тепловыми зазорами. Другие виды неисправностей деталей МГР не носят явно выраженных звуковых эффектов.

 Блок и головки цилиндров.


 В процессе эксплуатации могут возникать следующие дефекты в блоке: трещины, остаточные деформации (коробления) и кавитационные разрушения.
 Трещины в блоках могут образовываться только в результате литейных дефектов или размораживания системы охлаждения двигателя.
 Коробления блока отмечаются после перегрева двигателя. Они выражаются в нарушении плоскостности верхних полок блока и геометрии расточек под гильзы цилиндров в верхнем и значительно реже в нижнем поясах. Одновременно с указанными нарушениями выходят из строя уплотнения гильзы – блок и головки – блок, что приводит к течам охлаждающей жидкости в картерное масло двигателя. После перегрева двигателя необходимо провести проверку герметичности указанных уплотнений и плоскостность верхних полок блока цилиндров.
 В результате перегревов возможна деформация головки по привалочной поверхности, приводящая к нарушению герметичности стыка головка – блок цилиндров. Возможны также трещины головок в районе перемычек между отверстиями под распылитель и расточками под седла клапанов или между расточками под сёдла в 4-клапанной головке. На двигателях, на которых форсунка устанавливается в стакан, запрессованный в головку, после перегрева возможны нарушения герметичности соединения стакан – головка и попадание охлаждающей жидкости в масло двигателя.

 Система питания топливом.


 Основные неисправности двигателей ЯМЗ и их причины, вызываемые системой питания топливом, приведены таблице 3 .

 Система смазки.


 Система смазки имеет две основные неисправности: 1 – резкое снижение давления масла до нуля в главной магистрали двигателя, 2 – постепенное снижение давления масла в процессе эксплуатации двигателя.
 Прежде чем приступить к поиску причин указанных неисправностей, необходимо убедиться в исправности датчика и манометра автомобиля или трактора. Проверка проводится с помощью контрольного манометра, подключаемого к главной магистрали системы смазки двигателя.
 Падение давления масла до нуля, т.е. прекращение подачи масла к парам трения, может произойти в процессе движения, при пуске и прогреве двигателя. В этом случае необходимо немедленно остановить двигатель, проверить уровень масла в картере с помощью масломерного щупа и наличие мест течей масла из двигателя наружу. После указанной проверки, а также проверки работоспособности штатных датчика и манометра, необходимо определить одну из причин рассматриваемой неисправности, которые приведены ниже.
-         Применение масла, не соответствующего инструкции по эксплуатации. Отсутствует давление масла в системе при запуске двигателя при низких температурах окружающего воздуха или оно падает после 1…2 мин работы двигателя после запуска. Такое явление вызвано высокой вязкостью масла в картере двигателя.
 Падение давления после кратковременной работы двигателя после запуска связано с тем, что насос «выбирает» масло вокруг маслозаборника, образуя воронку в застывшем масле. В обоих случаях необходимо прогреть масло в картере двигателя.
 Кардинальное решение этой проблемы заключается в применении зимнего или загущенного масла согласно инструкции по эксплуатации.
-         Разрушение привода или самого масляного насоса. Дефект обнаруживается после съёма картера, осмотра деталей и прокручивания валика насоса от руки. Разрушения могут произойти из-за чрезмерных нагрузок привода и насоса вследствие использования зимой летних сортов масла. В редких случаях для восстановления двигателя достаточна только замена насоса или привода. В большинстве же случаев из строя выходят коленчатый вал, его подшипники и даже блок цилиндров. Следовательно, при таком дефекте необходим осмотр указанных выше деталей. На наддувных двигателях необходимо также осмотреть подшипниковый узел турбокомпрессора, особенно в тех случаях, когда падение давления масла произошло при работе двигателя под нагрузкой.
 Причин постепенного снижения давления масла во всём диапазон частоты вращения коленчатого вала или в отдельных зонах частот (низких или высоких) достаточно много. К сожалению, в эксплуатации часто эту неисправность объясняют увеличением зазоров в парах трения двигателя и прежде всего в парах шейка вала – вкладыши, что приводит к неоправданным простоям техники и расходом материальных и трудовых ресурсов.
 Причины рассматриваемой неисправности следующие:
 1. Образование отложений на сетке маслозаборника. Отложения образуются из продуктов загрязнения масла с недостаточными моторными свойствами (например, при использовании масла группы «В» в двигателях, для которых необходимы масла группы «Г» или «Д»). Такой же результат будет при увеличении  продолжительности работы масла в двигателе, рекомендуемой заводом-изготовителем.
 2. Деформирование масляного картера Дефект имеет место при механическом воздействии, когда происходит прижатие стенки картера к маслозаборнику, что приводит к уменьшению его проходного сечения.
 При деформировании картера давление масла снижается в зоне высоких частот и отсутствует в зоне малых частот вращения коленчатого вала.
 3. Негерметичность всасывающего трубопровода масляного насоса. Она возникает из-за трещин трубопровода или нарушения соединения фланец трубопровода – корпус насоса.
 4. Разжижение масла топливом. Основными местами поступления топлива в масло являются нарушения герметичности соединений трубопроводов слива топлива с форсунок, которые возможны при небрежной их установке. и нарушения герметичности уплотнения между втулкой плунжера и корпусом секции/ корпусом секции и корпусом ТНВД, нарушения герметичности соединений трубопроводов слива топлива с форсунок, которые возможны при небрежной их установке. В первом случае негерметичность определяется опрессовкой соединений трубопроводов сжатым воздухом, во втором - путем отсоединения подвода и слива масла к ТНВД и проверкой уровня (вязкости) масла
 5. Нарушение работы клапанов системы смазки. Поломка и усадка пружин клапанов встречаются в эксплуатации очень редко из-за малых нагрузок на них. Значительно чаще происходит закоксовка клапанов в открытом или закрытом положениях из-за низкого качества применяемого масла или при увеличении продолжительности его работы в двигателе.
 6. Снижение давления масла из-за увеличения износа деталей в парах трения. На двигателях ЯМЗ такое явление практически не встречается, т.к. запас производительности  масляных насосов на этих двигателях всех моделей достаточен для компенсации увеличения расхода масла через пары трения вследствие их износа. Падение давления отмечается только при интенсивном износе пар трения.



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5




База данных защищена авторским правом ©www.vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница