Давление в цилиндрах дизельного двигателя мтз

Ремонт дизельного двигателя Д-240 трактора МТЗ-80

Основные неисправности дизеля Д-240

Техническое состояние отдельных систем и механизмов дизеля Д-240 трактора МТЗ-80 определяют по внешним и косвенным признакам, а также с использованием средств диагностики.

Снижение мощности дизельного двигателя, чрезмерный расход картерного масла, появление большого количества газов, выходящих из сапуна, указывают на износ цилиндропоршневой группы, закоксовывание (залегание) поршневых колец.

Затрудненный пуск дизеля, перебои при работе на минимальной частоте вращения коленчатого вала, появление из выпускной трубы дыма черного цвета свидетельствуют о неисправностях агрегатов топливной аппаратуры, загрязненности топливных фильтров, низком давлении в системе, неплотном прилегании, прогаре седел и тарелок клапанов.

Степень загрязненности фильтрующих элементов тонкой очистки топлива и максимальное давление, развиваемое топливоподкачивающим насосом, проверяют приспособлением КИ-13943.

На падение мощности мотора Д-240 трактора МТЗ-80, снижение частоты вращения коленчатого вала влияют также загрязнение воздухоочистителя, негерметичность соединений впускного воздушного тракта, нарушение регулировки рычага управления регулятором.

Степень загрязнения элементов воздухоочистителя определяют сигнализатором, датчик которого установлен во впускном трубопроводе дизеля.

Появление красной полосы в смотровом окне сигнализатора (или загорание сигнальной лампочки на щитке приборов кабины у тракторов выпуска с 1989 года) при работе дизеля указывает на необходимость очистки воздухоочистителя.

Герметичность впускного воздушного тракта проверяют при средней частоте вращения коленвала дизеля, перекрыв центральную трубу воздухоочистителя.

При этом дизельный двигатель должен быстро остановиться. В противном случае с помощью индикатора. КИ-13948 выявляют негерметичность впускного тракта и устраняют неисправность. Давление по индикатору не должно превышать 0,08 МПа.

Если частота вращения коленвала двигателя Д-240, определяемая по тахоспидометру, или частота вращения вала отбора мощности не соответствует номинальным значениям, следует обратить внимание на регулировку тяги регулятора.

При полном нажатии на педаль или установке рукоятки управления подачей топлива в положение «До отказа» наружный рычаг регулятора должен упираться в болт ограничителя максимального скоростного режима.

Чрезмерный расход (угар) картерного масла или большое количество газов, выходящих из сапуна, появление из выпускной трубы дыма синего цвета указывают на предельный износ цилиндропоршневой группы.

Для оценки технического состояния цилиндро-поршневой группы применяют способ определения количества газов, прорывающихся в картер дизеля. Этот параметр измеряют с помощью газового расходомера КИ-4887.

При эксплуатации тракторов МТЗ-80 наблюдаются случаи, когда выходят из строя не все цилиндры. Это может быть вызвано закоксовыванием («залеганием») или поломкой поршневых колец, что неизбежно приводит к задиру рабочей поверхности гильзы цилиндра.

Сравнительную оценку технического состояния каждого цилиндра проводят, замеряя величину давления в конце такта сжатия (компрессии) при пусковых оборотах коленчатого вала с помощью компрессимера КИ-861 (рис. 2.1.3).

Рис. 2.1.3. Проверка компрессии в цилиндрах дизеля Д-240

1 — компрессиметр КИ-861; 2 — плита крепления

Минимальное давление в конце такта сжатия у нового двигателя должно быть 2,6—2,8 МПа; давление у предельно изношенного — 1,3—1,8 МПа. Наиболее точные показатели получают при определении разницы в значениях компрессии каждого цилиндра.

Если разница между компрессией отдельного цилиндра и средним значением компрессии в остальных цилиндрах превышает 0,2 МПа, то это свидетельствует о неисправности данного цилиндра.

На снижение давления в конце такта сжатия в отдельных цилиндрах влияет нарушение герметичности сопряжения клапан — седло. Неплотность прилегания клапанов к седлам возможна из-за нарушения регулировки зазора в приводе клапана.

При отсутствии зазора между клапаном и коромыслом во время рабочего хода поршня газы прорываются через неплотности и разрушают поверхность рабочих фасок клапана и его седла; в результате снижается компрессия в цилиндре и затрудняется пуск дизельного двигателя.

Выброс охлаждающей жидкости из радиатора, особенно при увеличении нагрузки на дизель, свидетельствует о пробое прокладки головки цилиндров, ослаблении затяжки стакана форсунки, появлении трещин в головке цилиндров.

Если подтягиванием болтов крепления головки цилиндров или гаек стаканов форсунок устранить дефект не удается, то головку снимают и осматривают.

Повышение уровня масла в картере дизеля указывает на нарушение герметичности уплотнений гильзы с блоком в результате появления трещин, кавитационного разрушения металла блока цилиндров, попадания в него воды из системы охлаждения и других факторов.

Пониженное или повышенное значения давления масла (по манометру) и температуры (по дистанционному термометру) указывают на низкую подачу масляного насоса, износ или разрегулировку сливного и перепускного клапанов, чрезмерный износ сопряжений кривошипно-шатунного механизма, неисправность клапана термостата в системе охлаждения, низкое качество масла, загрязненность центробежного маслоочистителя.

Если в системе смазки давление масла по манометру ниже 0,08 МПа, останавливают мотор, выясняют и устраняют причины снижения давления, производят подрегулировку сливного клапана центробежного масляного фильтра затяжкой его пружины, промывают детали фильтра.

Читайте также:  В каких пределах изменяется коэффициент избытка воздуха у карбюраторных двигателей

Если в результате давление не повысится, измеряют давление в смазочной системе дизеля устройством КИ-13936 (рис. 2.1.4) при номинальной частоте вращения коленчатого вала и по его показаниям судят о необходимости ремонта дизеля.

Рис. 2.1.4. Измерение давления масла в системе мазки двигателя Д-240

1 — устройство КИ-13936; 2 — центробежный масляный фильтр

Появление посторонних шумов и стуков при работе мотора свидетельствует о повышенном или предельном износе сопряжений его деталей.

По достижении предельных зазоров в сопряжениях деталей в результате износа появляются динамические нагрузки и сопровождающие их стуки, прослушиваемые стетоскопом в определенных зонах и при соответствующих режимах работы дизеля.

Звук глухого среднего тона в зоне передвижения поршня сначала при минимальной, а затем при максимальной частоте вращения свидетельствует об увеличенном зазоре между поршнем и гильзой.

Сильный звонкий звук металлического тона при тех же условиях проверки свидетельствует о предельном
износе или подплавлении шатунного вкладыша.

Более глухой звук низкого тона, периодически прослушиваемый в зоне коренных шеек коленвала при номинальной частоте вращения с периодическим увеличением до максимальной, указывает на износ вкладышей коренных подшипников.

Звонкие звуки металлического высокого тона, постоянно прослушиваемые при любой частоте вращения коленчатого вала и усиливающиеся при прогреве дизеля, указывают на увеличенные тепловые зазоры в клапанном механизме.

При увеличенном тепловом зазоре уменьшаются степень наполнения цилиндра воздухом и очистка его от отработавших газов, что влияет на мощность дизеля.

Тепловой зазор в клапанном механизме проверяют пластинчатым щупом при полностью закрытых клапанах в конце такта сжатия. На «холодном» моторе Д-240 зазор должен быть в пределах 0,40—0,45 мм.

Глухие звуки, прослушиваемые на блоке с правой стороны при работе дизеля на малых оборотах, свидетельствуют о больших зазорах во втулках распредвала.

Стуки под крышкой распределительных шестерен при резком изменении частоты вращения коленчатого вала указывают на значительный износ зубьев распределительных шестерен.

Если параметры технического состояния дизеля достигли предельных значений или превышают допустимые в эксплуатации значения, то дизель разбирают для проведения технической экспертизы-осмотра, микрометража сопряжений цилиндропоршневой группы и кривошипно-шатунного механизма, замены деталей.

Разборка дизельного двигателя Д-240

Дизель в сборе (рис. 2.1.6) снимают с трактора и заменяют новым или отремонтированным при трещинах блока цилиндров, аварийных стуках коренных или шатунных подшипников, предельном значении зазора хотя бы в одном сопряжении шейка коленчатого вала — вкладыш.

Рис. 2.1.6. Дизельный двигатель Д-240 трактора МТЗ-80 в сборе

1— поддон картера; 2 — коленчатый вал; 3 — шатун; 4 — маховик; 5 — распределительный вал; 6 — блок цилиндров; 7 — головка цилиндров; 8 — крышка головки цилиндров; 9 — колпак; 10 — клапан; 11 — пружина клапана; 12 — поршень; 13 — штанга; 14 — вентилятор

Вид ремонта — капитальный или текущий — определяют при обмере основных деталей дизеля: поршневых пальцев, поршней, гильз цилиндров, шатунных вкладышей. В первую очередь проверяют состояние шатунных подшипников и шеек коленвала.

Для этого снимают поддон картера, маслопроводы, масляный насос, крышки шатунов, измеряют диаметр шатунных шеек коленчатого вала (рис. 2.1.8).

Диаметр шатунных шеек замеряют в двух плоскостях — параллельной и перпендикулярной к продольной оси шатуна.

Если овальность шеек превышает допустимый размер или диаметр их меньше нижнего допуска соответствующей размерной группы, то коленчатый вал подлежит снятию (рис. 2.1.10) и перешлифовке на следующий ремонтный размер.

Рис. 2.1.8. Замер диаметра шатунных шеек коленвала Д-240

1 — микрометр; 2 — шатунная шейка коленчатого вала

Рис. 2.1.10. Снятие задней опоры коленвала

1 — задняя опора; 2 — болты крепления задней опоры

Номинальные и ремонтные размеры шатунных шеек коленвала дизеля Д-240 трактора МТЗ-80

Обозначение размерной группы / Величина размера, мм

Н1 — 68,16—68,17
Н2 — 67,91—67,92
Д1 — 67,66—67,67
Р1 — 67,41—67,42
Д2 — 67,16—67,17
Р2 — 66,91—66,92
ДЗ — 66,66—66,67
РЗ — 66,41—66,42

На практике, кроме ремонтных размеров (P1, Р2, Р3), чередуемых через 0,5 мм и определенных заводом-изготовителем дизеля, при небольших износах шейки коленчатого вала перешлифовывают под дополнительные размеры (Д1, Д2, ДЗ), чередуемые с ремонтными размерами через 0,25 мм.

Аналогичным образом растачивают вкладыши ремонтных размеров под дополнительные размеры (Д1, Д2, ДЗ). Овальность шатунных шеек дизеля Д-240 допускается не более 0,06 мм.

Если размеры шатунных шеек в пределах нормы, разборку мотора продолжают (рис. 2.1.11—2.1.14) снимают головку цилиндров и вынимают поршни с шатунами в сборе.

Чтобы решить, нужна ли замена вкладышей шатунных подшипников, замеряют диаметр отверстия подшипника шатуна при затянутой его крышке в сборе с вкладышами.

Рис. 2.1.11. Снятие колпака крышки головки цилиндров

Рис. 2.1.12. Снятие крышки головки цилиндров Д-240 трактора МТЗ-80

Рис. 2.1.14. Снятие головки цилиндров

Разность замеров диаметров шатунной шейки коленвала и отверстия подшипника шатуна дает действительный диаметральный зазор в шатунном подшипнике. Номинальный зазор в шатунных подшипниках соответствует 0,05—0,12 мм, допустимый зазор — не более 0,3 мм.

Читайте также:  Какое масло лучше залить для двигателя ваз 2110

В тех случаях, когда поверхность вкладышей находится в удовлетворительном состоянии, единственным критерием необходимости их замены служит величина диаметрального зазора в подшипнике.

При оценке состояния вкладышей осмотром следует иметь в виду, что поверхность антифрикционного слоя считается удовлетворительной, если на ней нет задирав, выкрашиваний антифрикционного материала и вкраплений инородных материалов.

Уплотнения коленчатого вала двигателя Д-240 трактора МТЗ-80

Чтобы заменить манжету заднего уплотнения коленчатого вала, предварительно снимают муфту сцепления и маховик (рис. 2.1.48, 2.1.49).

После снятия корпуса уплотнения коленвала со стороны заднего листа (рис. 2.1.50) ступенчатой оправкой выпрессовывают манжету. При замене манжеты переднего уплотнения коленчатого вала снимают переднюю крышку дизеля.

Рис. 2.1.48. Отворачивание болтов крепления маховика Д-240

1 — маховик; 2 — болт

Рис. 2.1.49. Спрессовка маховика

1 — задний лист; 2 — трехлапчатый съемник; 3 — маховик

Рис. 2.1.50. Снятие корпуса уплотнения коленчатого вала

1 — корпус уплотнения; 2 — задний лист дизеля; 3 — болт

Источник

Какая компрессия в дизельном двигателе

Принцип работы дизельных силовых агрегатов основан на воспламенении топливной смеси в цилиндрах под высоким давлением. В отличие от бензинового мотора в дизеле отсутствует система искроподачи с помощью наконечников электродов на свечах: обогащённая кислородом смесь подаётся в камеру сгорания, где высокая температура образуется в процессе сжатия. Вместо образования электрической искры дополнительный предпусковой нагрев обеспечивают свечи накаливания.

Основной параметр для диагностики состояния дизельного двигателя– компрессия, от которой зависит мощность и стабильная работа механизмов цилиндропоршневой группы.

Что такое компрессия в дизельном двигателе

Компрессия – это показатель давления в цилиндре, которое создаётся поршнем в максимальной высшей (мёртвой) точке такта. В технической литературе принято использовать аббревиатуру ВМТ (высшая мёртвая точка). Величина измеряется в кг/см² и зависит от двух основных факторов:

  • Нарушение герметичности камеры сгорания: происходит утечка воздуха, давление в системе падает. Изношенность клапанов, узлов цилиндропоршневой группы, либо неправильная регулировка газораспределительного механизма приводит к снижению компрессии.
  • Состояние коленчатого вала и скорость его вращения: потеря стабильных оборотов приводит к тепловым потерям при сжатии воздуха поршнем. Показатель степени сжатия становится ниже нормы, что напрямую влияет на энергию, которая образуется в результате образования рабочих газов при сгорании топливной смеси в цилиндрах.

Быстрый износ механизмов ЦПГ (цилиндропоршневой группы) зависит от качества смазочных материалов, интенсивности нагрузок в период эксплуатации, количества холодных пусков при минусовой температуре воздуха и часов работы на максимальных оборотах. Некорректная регулировка клапанной системы способствует образованию нагара на стенках камеры сгорания, гильзах цилиндров, коксованию поршневых и маслосъёмных колец. В результате недостаточного давления топливная смесь сгорает не полностью, смешивается с остатками масла, оставляя продукты гари, сажи на узлах ЦПГ. Первый признак изношенности в таком случае– дымный выхлоп и падение мощности двигателя.

Во время запуска и срабатывания стартера коленчатый вал в дизельном агрегате вращается со скоростью 200-300 об/мин: чем выше крутящий момент- тем выше компрессия. Если давление в камере сгорания будет ниже 16 атмосфер- то дизель завести обычным способом с ключа становится невозможным. Теплопотери вызывают уменьшение показателя степени сжатия и нарушению регулировки фаз газораспределения.

Важно! Продолжительная эксплуатация дизельного агрегата с некорректной работой газораспределительного механизма приводит к выходу из строя всего блока цилиндров. Вплоть до заклинивания поршней без возможности восстановления и капитального ремонта.

Норма компрессии в цилиндрах дизельного двигателя

В зависимости от мощности силового агрегата, типа конструкции его камеры сгорания и системы впрыска, норма компрессии может быть разной. Ее необходимо искать в техническом описании каждой конкретной марки. Ниже указаны стандартные показатели соотношения температуры запуска и компрессии, при котором возможен пуск дизельного двигателя любого типа:

  • Менее 18 кг/см² – запуск двигателя невозможен даже с принудительным подогревом системы;
  • 22-24 кг/см² – пуск возможен только на горячем агрегате, после падения температуры ниже 0° С гарантирован отказ запуска со стартера;
  • 24-26 кг/см² – запускается при температуре воздуха – 10° С;
  • 26-28 кг/см² – максимальная температура запуска – 15° С;
  • 28-32 кг/см² – возможен холодный пуск до – 25° С;
  • 32-36 кг/см² – возможен холодный пуск до – 30° С;
  • 36-40 кг/см² – возможен холодный пуск до – 40° С.

Эти нормы компрессии применяют только при исправности всех остальных систем, отвечающих за работу мотора: подача топлива (топливный насос высокого давления), 100% заряд аккумуляторной батареи, исправные узлы ГРМ. Современные типы дизелей с раздельной камерой сгорания и системой впрыска топливной смеси «Common Rail» имеют лучшие результаты: на каждый показатель компрессии в среднем будет плюс пять температурных значений. Так же погрешность увеличивается с количеством цилиндров в агрегате и типом компоновки: V-образные на 6 и 8 цилиндров имеют большее преимущество перед обычными рядными четырёхцилиндровыми.

Как замерять давление в цилиндрах

Снятие показателей компрессии выполняют при помощи специального прибора – компрессометра. Компрессометр работает по принципу манометра: переходник с конструкцией наконечника форсунки или свечи накаливания предназначен для установки в головку блока цилиндров и имеет запорный клапан, который препятствует потере давления во время измерений. Простые устройства снабжены обычной шкалой со стрелкой, более точные профессиональные приборы – электронные цифровые, либо синхронизированы с компьютером.

Внимание! Компрессометр должен быть откалиброван с точностью до 0,1 кгс/см² – в противном случае результаты замеров не будут соответствовать нормам.

Перед измерением дизельный двигатель прогревают на максимальных оборотах до рабочей температуры масла, проверяют работу стартера и состояние заряда аккумуляторной батареи в 100%. Каждый цилиндр замеряют по отдельности.

  • из головки блока вывернуть свечу накаливания или форсунку (в зависимости от типа дизельного агрегата);
  • штуцер переходника компрессометра вставляют на место свечи (форсунки), убедившись в герметичности штатного соединения;
  • включают зажигание, не запуская двигатель до поворота стартера – первичный оборот коленчатого вала (скорость вращения должна быть не менее 200 об/мин);
  • снимают результат замера (в верхней мёртвой точке хода цилиндра);
  • замеряют компрессию в остальных цилиндрах подобным образом;
  • сверяют показатели компрессии всех цилиндров;
  • далее в каждый цилиндр впрыскивают около 50 мл масла;
  • коленчатый вал проворачивают насколько раз стартером со снятыми форсунками (свечами);
  • устанавливают форсунки на места и проводят новые замеры на каждом цилиндре вновь;
  • сверяют разницу показаний с первым замером.
Читайте также:  Какое масло заливать в дизельный двигатель volvo

При сверке обращают внимание на расхождение показателя компрессии каждого цилиндра: минимальная погрешность не должна превышать 1 кгс/см². Равные величины замеров свидетельствуют об одинаковом износе узлов и механизмов цилиндропоршневой группы.

Если результаты второго измерения превышают допустимую норму погрешности, то значит система негерметична. Возможные причины нарушений в таком случае: нарушения зазоров клапанов (дефекты), износ поршневых колец, утечка в корпусе головки блока цилиндров (прогар), поломка чашки поршня. При обнаруженной недостаточной компрессии двигателя диагностируют и устанавливают причину неисправности.

Почему компрессия может понижаться

Падение давления в цилиндрах сопровождается следующими характерными признаками:

  • отказ запуска двигателя при низкой температуре либо плохое срабатывание системы зажигания;
  • во время работы на холостых оборотах происходит «троение»;
  • падение мощности с нестабильными оборотами;
  • повышенный расход топлива;
  • чрезмерное потребление масла;
  • посторонние примеси выхлопных газов (дымный выхлоп);
  • сильный шум, вибрации во время открывания дроссельной заслонки.

Пониженная компрессия возникает из-за утечек воздуха в системе газораспределительного механизма, блока цилиндров либо износа элементов и узлов цилиндропоршневой группы. ГРМ может некорректно работать по причине образования нагара на чашках клапанов, поломки приводных механизмов (пружин, седла). Для выявления конкретной причины проводят диагностику клапанной системы – измеряют зазоры клапанов.

В случае износа деталей ЦПГ (цилиндропоршневой группы) демонтируют головку блока цилиндров с целью нахождения изношенной чашки поршня, прокладок, поршневых колец или рабочей поверхности цилиндров. Прогары, трещины на корпусе головки блока можно установить визуально.

Способы устранения проблем

При обнаружении пониженной компрессии проводят полную проверку всех систем. Современные методы диагностики с помощью специального сканера «G‑Scan» позволяют установить причину поломки с точностью до конкретного узла на основе анализа данных топливной смеси, значений компрессии и различных показаний датчиков. Сканер учитывает записи журнала ЭСУД (электронной системы управления двигателем), где отклонения в работе систем детализированы, все сбои в механизмах ГРМ учтены согласно кодам ошибок.

Бортовая компьютерная диагностика обеспечит точное определение нарушения, которое можно пропустить при визуальном осмотре. Например, в процессе недостаточной подачи топливной смеси в цилиндр из-за нарушения зазора какого-либо клапана, блок-контроллер на основании показаний кислородного датчика регулирует дополнительный впрыск на конкретный цилиндр, отдавая команду на исполнительное устройство. При обычной проверке с измерением зазоров всех клапанов, установить причину нагара на конкретном участке бывает невозможно.

Причина снижения давления может быть из-за незначительной утечки воздуха, когда для исправления достаточно простой регулировки или замены прокладки. В случае серьёзного износа важных механизмов ЦПГ потребуется капитальный ремонт двигателя.

Как завести мотор при недостаточной компрессии

При низких показателях компрессии дизельный агрегат не запускается обычным проворотом стартера. Если пуск производится в минусовую температуру на холодном моторе- то усилие для нормальной скорости вращения коленчатого вала требуется большее, так как масло на морозе становится более вязким. Для подогрева кардана используют обычную паяльную лампу, которую устанавливают внизу и разогревают системы двигателя горячим воздухом.

Искусственно повысить компрессию для разового холодного пуска можно также созданием масляной плёнки в цилиндрах. Для этого выворачивают свечи накала, либо форсунки и заливают моторное масло с помощью шприца прямо в камеру сгорания, объёмом не более 50 мл. Повторяют всю процедуру на каждом цилиндре в отдельности. После проворачивают коленчатый вал, чтобы на стенках образовалась равномерная масляная плёнка, которая обеспечит создание герметичности во время пуска. Используя такой способ нужно проследить распределения масла в цилиндра, до запуска двигателя поршень должен сделать несколько тактов стартером, чтобы избежать гидроклина.

Источник

Adblock
detector