Діагностування двигуна за максимальною потужністю

Найскладнішим і найважливішим агре­гатом, від стану якого залежать багато тех­нічних і економічних показників роботи автомобіля, є двигун. У процесі експлуата­ції двигунів виникають різні несправності й відмови, переважно в кривошипно-шатунному і газорозподільному механізмах, у системах запалювання, живлення, охоло­дження і мащення. У цих механізмах і сис­темах дуже поширені такі несправності, як спадання потужності, підвищена витрата палива і масла, поява стукоту і вібрацій. Тому під час обслуговування двигунів ос­новну увагу слід приділяти саме цим меха­нізмам і системам.

Під час ТО двигунів треба враховувати й те, що в складі відпрацьованих газів є токсичні речовини, небезпечні для здоро­в’я людей.

Двигун має бути чистим, без слідів під­тікання масла, палива й охолодної ріди­ни. Витікання масла, рідини, а також трі­щини блоків циліндрів і головки блока циліндрів добре видно на чистій і злегка запорошеній поверхні двигуна. Після зовнішнього огляду перевіряють системи охолодження, мащення і запалювання. Пускають двигун і прослуховують його роботу на різних обертах. Двигун має лег­ко запускатися стартером або рукояткою.

Загальний технічний стан двигуна мож­на оцінити на підставі облікових даних (пробігу автомобіля і ресурсу роботи дви­гуна, ремонту, заявок водіїв тощо), огля­ду і пуску двигуна, за загальними діагно­стичними параметрами (потужністю, що розвивається, витратою палива, загаль­ним рівнем шумів і стукоту) на стенді з бі­говими барабанами або під час холостих випробувань.

Потужнісні якості двигуна визначають зовнішньою (швидкісною) характеристи­кою, яка показує змінення потужності за­лежно від частоти обертання вала двигу­на при повністю або частково відкритому дроселі.

Технічний стан двигуна можна діагно­стувати за максимальною потужністю, що розвивається двигуном при певній частоті обертання колінчастого вала. Тут треба брати до уваги те, що максимальна потуж­ність двигуна завжди менша (приблизно на 3...5 %) від потужності, зазначеної за­вод ом-виробником. У процесі нормальної експлуатації фактична потужність двигу­на може знижуватись (на 10... 15 %, іноді й більше) залежно від технічного стану дви­гуна. Частина потужності втрачається в агрегатах трансмісії. Ці втрати потужності прийнято оцінювати механічним ККД трансмісії який не є сталою вели­чиною. На нього впливають частота обер­тання коліс (з її збільшенням знижу­ється на 1...2 %), передатне число (з його збільшенням зменшується на 3...5 %), температура трансмісійного масла і т. ін. Щоб практично спростити розв’язання поставленого завдання, можна вва­жати сталою величиною, яка дорівнює 0, 85...0, 9 для вантажних автомобілів і ав­тобусів, 0, 9...0, 95 — для легкових.

Діагностуючи двигуни, треба врахову­вати, що підведена до коліс автомобіля по­тужність приблизно дорівнює 0, 65...0, 70 максимальної потужності, зазначеної заводами-виробниками.

Щоб визначити потужність, використо­вують стенди тягових якостей або безстендові методи.

Потужність двигуна за допомогою стен­дів тягових якостей визначають за форму­лою

де — колісна потужність автомобіля; — ККД стенда.

Для тих автотранспортних підприємств, які не мають спеціальних стендів з потріб­ними навантажувальними пристроями, а також для дрібних підприємств можна ре­комендувати безстендові методи діагно­стування.

Найпростіший метод безстендового діагностування — навантажування тільки за рахунок опору частини виключених з роботи циліндрів випробовуваного двигу­на або ж сили інерції його мас під час роз­ганяння. У карбюраторних двигунах ци­ліндри виключають вимиканням запалю­вання відповідного циліндра, а в дизе­лях — припиненням подачі палива в чер­говий циліндр. У такому режимі двигун працює досить стійко з повною подачею палива при обертах, які трохи нижчі від номінального значення. Чим нижча по­тужність вимкненого циліндра, тим мен­ше в момент його вимкнення знижується частота обертання колінчастого вала. За максимальною частотою обертання колін­частого вала визначають потужність кож­ного циліндра. Далі порівнюють отримані значення з нормативом. Такий аналіз дає змогу виявити ті циліндри двигуна, які не розвивають установленої потужності. До­буті результати підсумовують для всіх ци­ліндрів, щоб визначити потужнісні показ­ники двигуна в цілому. Діагностування виконують на двигуні, прогрітому до нор­мальної температури.

Останнім часом широко застосовують парціальний і диференціальний методи, які є подальшим розвитком методу вимк­нення циліндрів. Ці методи використову­ють для діагностування двигунів, у яких більше чотирьох циліндрів.

За парціальним методом двигун випро­бовують частинами, але з повною цикло­вою подачею палива у працюючі цилін­дри, причому навантажуються робочі ци­ліндри від прокручування вимкнених ци­ліндрів і частково гальмівними пристро­ями (підіймальним механізмом автомобіля-самоскида, дроселем на випуску та ін.). У парціальних режимах потужність дви­гуна визначають за групами циліндрів. Це дає змогу отримати більше інформації, ніж у разі перевірки гальмівним методом.

Диференціальний метод відрізняється від парціального тим, що замість часткового довантажування застосовують підкручу­вання двигуна до номінального швидкіс­ного режиму від стороннього джерела енер­гії з динамометричним пристроєм.

Недоліками розглянутих методів мож­на вважати те, що вони не дають змоги зробити потрібні вимірювання у двигунах, які працюють нестійко в період виключен­ня з роботи циліндрів, крім одного. Важ­ко також врахувати справжню потужність механічних втрат двигуна.

Становлять інтерес безгальмівні методи визначення потужності двигунів. Ці методи використовують динамічні режими. Зупинімося на одному з методів, який роз­роблено для вимірювання ефективної по­тужності дизельних двигунів у безгальмівному режимі для прискорення обертання колінчастого вала. Таким методом потуж­ність двигуна визначають за повним або частковим вибігом при одночасному ви­ключенні з роботи всіх циліндрів або всіх циліндрів, крім одного, потужність якого вимірюють.

Двигун навантажують силами інерції його рухомих мас, які є для цього двигуна сталою величиною. При цьому потужність двигуна

де J — зведений момент інерції усіх рухо­мих частин двигуна до осі колінчастого вала; п — частота обертання колінчасто­гого вала двигуна; — кутове прискорен­ня обертання колінчастого вала двигуна.

Частоту обертання і кутове прискорен­ня колінчастого вала двигуна вимірюють за допомогою спеціального транзисторно­го пристрою. Момент інерції для цього двигуна — величина стала. Потужність ви­значається миттєво і фіксується на стрілковому приладі у кіловатах.