Корзина
39 отзывов
Диагностика дизельного двигателя

Диагностика дизельного двигателя

Диагностика дизельного двигателя

29.05.14

Диагностика дизельного двигателя- это необходимая процедура в процессе эксплуатации данных агрегатов. Дизельные двигатели являются образцом надежности, экономичности и эффективность, но даже небольшая поломка может вызвать большие проблемы в эксплуатации автомобиля или оборудования, на котором применяется данный тип устройств. 
 
В дизельных двигателях, по сравнению с бензиновыми, применяется более высокое рабочее давление, именно поэтому требуется достаточно высокая степень контроля состава смеси. 
Нормальную работу всего дизеля обеспечивает правильная работа топливного насоса высокого давления и топливной аппаратуры. Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для распределения и подачи топлива по цилиндрам в дизельном двигателе. Производя ремонт ТНВД двигателей необходимо учитывать их конструктивные особенности, и, безусловно, применять только сертифицированные запасные части.
Ремонт ТНВД дизельного двигателя нужен не всегда, зачастую необходима лишь регулировка топливной аппаратуры и насоса. В данном случае целесообразно провести диагностику ТНВД. 
Достаточно проблематичен ремонт ТНВД двигателей, которые имеют сложную электронную систему управления. При проведении диагностики дизельных двигателей данной категории требуется специальное диагностическое оборудование
При ремонте и диагностике дизельного двигателя должна быть использована только специальная диагностическая аппаратура.
Существуют различные виды диагностики дизельного двигателя:
• комплексная и пошаговая диагностика дизельного двигателя,
• плановое проведение обслуживания дизельного двигателя, 
• ремонт топливных форсунок и ТНВД дизельного двигателя,
• капитальный ремонт дизельного двигателя.
Диагностика дизельного двигателя- достаточно развитая сфера, т.к. двигатели данного класса используются в самых различных областях: дизели для тепловозов, буровой техники, кранов и, конечно, дизельные двигатели легковых автомобилей. 
Основные признаки поломки дизельного двигателя: снижение мощности, снижение компрессии или стуки в самом двигателе, высокий расход масла, выделение дыма во время работы. 
Диагностика дизельного двигателяосуществляется с помощью сверхточного инструмента и профессионального оборудования, которое позволяет выявить даже самые незначительные повреждения. При диагностике используются только сертифицированные расходные материалы и запчасти. 
При своевременной и правильной диагностике дизельного двигателя, его капитальный ремонт приходится делать намного реже. Судя по опыту проведения диагностики дизельного двигателя, чаще всего поломки происходят в камере сгорания и системе подачи горючего.
Диагностика дизельного двигателяосуществляется с помощью самых современных методов, применение которых позволяет точно выявлять причину поломки. При этом стоимость ремонта зависит от состояния самого дизельного двигателя и масштаба поломки. 
Ремонт и диагностика дизельного двигателя – дело, которое должны выполнять только профессионалы. 
 

ПОИСК НЕИСПРАВНОСТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЫМОМЕРА
Дымомер необходим в распоряжении мастерских для предварительной оценки дымности отработавших газов (далее ОГ) без больших затрат времени. Для большинства приборов по измерению дымности ОГ имеются специальные программы по поиску неисправности, включающие постоянные измерения действительных значений дымности ОГ, проводимые при пуске двигателя и на режиме холостого хода. Для определения дымности ОГ при полной нагрузке и максимальной (ограничиваемой регулятором) частоте вращения коленчатого вала регистрируются показания дымомера на режимах свободного ускорения.
Прибор для измерения дымности ОГ оценивает отработавшие газы на просвет, т. е. точно так же, как это определяет своим зрением человек, поэтому этот прибор иногда называют «калиброванным глазом». Непрозрачность ОГ определяется наличием части сажи, несгоревшего топлива, моторного масла и водяного пара (рис. 1.5).
 

 
Режимы измерения А или В?
В немецком тесте ОГ контроллеру задается измерительный режим определения непро¬зрачности ОГ. В зависимости от выбранного режима отклик измерительного прибора устанавливается на более или менее быстрые изменения величины коэффициента поглощения. В измерительном режиме В показания прибора сильно задемпфированы. В измерительном режиме А величина дымности ОГ записывается без демпфирования, поэтому этот режим лучше всего подходит для диагностики. При пробном измерении для предстоящего теста дымно¬сти ОГ должен выбираться режим, который предписывает производитель транспортного средства для данного теста. В дальнейшем показатели дымности ОГ даются по измерению в режиме А.

Характеристики дымления дизельного двигателя
Выброс сажи увеличивается с ростом нагрузки на двигатель, сопровождаемым обогащением топливо-воздушной смеси. Граница прекращения дымления соответствует составу смеси при коэффициенте избытка воздуха ƛ= 1,2. Исправный дизельный двигатель на холостом ходу частиц сажи (твердых частиц) почти не выбрасывает. Усиленный выброс твердых частиц или несгоревшего топлива указывает на нарушения процесса сгорания, вызванные плохой подготовкой топливо-воздушной смеси, например, из-за неисправных распылителей форсунок, ошибочно установленного начала подачи или высокого расхода масла при износе деталей ЦПГ. Нарушения процесса сгорания могут приводить к повышенному дымлению на всех рабочих режимах. Большинство дымомеров позволяют регистрировать изменение непрозрачности ОГ в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, обеспечивая возможность поиска неисправности на режимах свободного ускорения (рис. 1.6). 

 
 Рис 1.6. Типичные кривые дымности ОГ (коэф¬фициента поглощения к) и чистоты вращении коленчатого вала при свободном ускорении: К max = 1,05 м-1; время разгона tb = 0,7 с
 
Кривая дымности ОГ определена на всех рабочих режимах двигателя. Точка 1 (рис. 1.6) характеризует дымность на холостом ходу — у исправного дизельного двигателя с отключенной рециркуляцией ОГ она должна быть менее 5 %, соответственно, К = 0,12 м'. Превышение этого значения дымности ОГ свидетельствует о нарушениях процесса сгорания. В этом случае нужно проверить аппаратуру впрыскивания, распылители форсунок и момент начала подачи топлива. Не плотность прилегания поршневых колец также вызывает повышенное дымление, что можно объяснить, с одной стороны, низким давлением в конце такта сжатия, с другой стороны, повышенным расходом масла.
Точка 2 (рис. 1.6) характеризует максимальное дымление на полной нагрузке. Так как дизельный двигатель на режимах свободного ускорения работает с полной нагрузкой только в течение короткого времени, наибольшая подача топлива происходит также очень недолго. В исправном двигателе изменение непрозрачности ОГ приблизительно соответствует изменению подачи топлива. В немецком тесте ОГ точка 2 (рис.1.6) берется как значение максимального дымления. У современных дизельных двигателей максимальное дымление приблизительно соответствует K=1,0 м-1 Более точные сведения о значении дымления двигателя на полной нагрузке указываются в табличке автомобиля в обрамленном прямоугольнике приводится значение K, которое было установлено на режиме полной нагрузки при утверждении типа транспортного средства. Даже если бы это значение К устанавливалось при других условиях, оно, соответствовало бы в большинстве случаев дымлению двигателя на режимах свободного ускорения.
Тот факт, что контрольное значение K можно обнаружить под капотом каждого автомобиля, значительно облегчает применение этого метода испытания. Если измеренное значение в точке 2 (рис. 1.6) находится выше контрольной величины, двигатель получает при полной нагрузке слишком большое количество топлива или слишком малое количество воздуха. Прежде чем делать выбор между этими возможными неисправностями, желательно спросить клиента о мощности двигателя. Если клиент радостно подтверждает высокую мощность двигателя, следует искать причину отклонения значения к в слишком большой дозе топлива Если клиент категорически отрицает, что двигатель когда-либо подвергался тюнингу с повышением мощности, следует более точно просмотреть замеренные сигналы датчиков, используемые блоком управления для расчета подачи топлива на полной нагрузке. Это сигналы датчиков температуры всасываемого воздуха, топлива и в зависимости от устройства двигателя давления наддува и расхода воздуха. Если мощность двигателя находится в допусках для серийной продукции, а значение дымности ОГ при этом слишком завышено, это означает, что двигатель получает при полной нагрузке слишком мало воздуха. Тогда при поиске причины неисправности следует пройти по пути всасываемого двигателем воздуха, начиная с про- верки внешнего вида воздушного фильтра. Затем измерением давления наддува при полной нагрузке проверяют турбокомпрессор. Частой причиной повышенного дымления являются неисправности в системе рециркуляции ОГ. На режиме полной нагрузки рециркуляция ОГ обычно отключается. Если клапан рециркуляции ОГ из-за механической или электрической неисправности открыт на {режиме полной нагрузки, двигатель выбрасывает густой черный дым, т. к. ОГ в системе рециркуляции вытесняют из впускного трубопровода свежий воздух. Действие клапана рециркуляции может быть проверено визуально или измерением с помощью дымомера при открытом клапане системы рециркуляции ОГ (рис. 1.8).

 

Рис. 1.8. Кривые дымности ОТ (коэффициента поглощения к) и частоты вращения коленчатого вала при свободном ускорении с постоянно открытым клапаном рециркуляции ОГ 
 
На полное открытие клапана рециркуляции ОГ (с помощью ручного вакуумного насоса) двигатель должен реагировать повышенным дымлением. Если дымление было сильным и при контрольном измерении с открытым клапаном рециркуляции ОГ осталось неизменным, значит клапан рециркуляции ОГ «завис» и должен быть тщательно проверен. У большинства дизельных двигателей величина расхода воздуха используется блоком управления для расчета полной подачи топлива. Такие двигатели на недостаток воздуха, который создает открытый клапан рециркуляции ОГ, реагируют потерей мощности и черным дымом (рис. 1.9 и 1.10). Точно так же сопротивление на выходе выпускной трубы приведет к низкому давлению наддува и снижению мощности двигателя.
 

 

Если дымление на режиме полной нагрузки заметно ниже нормального значения, подача топлива на этом режиме является слишком низкой. Так как блоки управления при любой неисправности (из соображений безопасности) снижают подачу на полной нагрузке, всякий раз необходимо сначала просмотреть память неисправностей. При незаполненной памяти неисправностей проверяется давление подкачки, создаваемое насосом низкого давления и затем, с помощью таблицы данных или осциллографа проверяются все замеренные датчиками величины, необходимые блоку управления для расчета подачи на полной нагрузке. Сюда относятся датчики расхода воздуха, давления наддува и температуры всасываемого воздуха и топлива. Если дымность в точке 3 (рис. 1.6) слишком высока при срабатывании ограничителя оборотов коленчатого вала, проблемы связаны не с величиной подачи, а с частотой вращения коленчатого вала. При допустимом дымлении на холостом ходу и полной нагрузке следует сначала проверить функционирование регулятора начала подачи (рис. 1.11, 1.12, 1.13).
 

 
Претензии к работе двигателя в этом случае могут быть следующими: двигатель не развивает мощность и дымит. Потери мощности можно определить по медленному достижению максимальной частоты вращения и «скругленной» кривой частоты вращения коленчатого вала. На слишком поздно установленное начало подачи топлива указывают высокие значения дымности ОГ на всех режимах и недостаток мощности (рис. 1.14).
Однако видимое изменение значения дымности ОГ можно установить только при точно определенной погрешности начала подачи.

 
Не все двигатели реагируют одинаково на неправильно установленное начало подачи. Если начало подачи слишком раннее, величина дымности ОГ снижается на холостом ходу, однако увеличивается на режиме полной нагрузки (рис. 1.15).
Если величина дымления находится слишком высоко во всех трех точках (рис. 1.6), наряду с уже упомянутыми нарушениями сгорания, которые вызываются неисправностями в аппаратуре впрыскивания, речь может идти о повышенном расходе масла или плохом качестве топлива. При повышенном расходе масла значения дымности ОГ находятся высоко на всех режимах (рис. 1.16) — двигатель выпускает синий дым. Плохое качество топлива также является причиной высоких значений дымности ОГ во всех трех точках (рис. 1.6). Двигатель выбрасывает черный дым при ощутимо сниженной мощности. При подозрении на плохое качество топлива пробы на запах из горловины топливного бака недостаточно (хотя самая распространенная причина — заправка автомобиля бензином, а не дизельным топливом). Для надежности необходимо запустить двигатель, «питая» его из емкости с проверенным топливом. Если все симптомы повышенной дымности ОГ исчезли, причина определена. Уловить по запаху плохое качество дизельного топлива очень трудно: так можно, например, пытаться в течение половины дня помочь дизельному двигателю справиться с пропусками воспламенения, не подозревая, что в топливе имеется большое количество средства для очистки системы питания.
 

 
Поиск неисправности с дымомером как и просмотр памяти неисправностей, хорошо подходят для предварительного определения дефектов, т. к. в течение короткого времени дают направление для дальнейших проверок. По сравнению с памятью неисправностей поиск с дымомером имеет преимущество в том, что позволяет оценивать конечный продукт процесса сгорания и, таким образом, показывает результат как механических дефектов, так и неисправностей в системе топливоподачи. Поиск неисправностей по измерениям дымности ОГ приведен в таблице 1.2.

Таблица 1.2. Поиск неисправностей по измерению дымности ОГ: «Н» - нормальная величина, «+» - высокое значение, «-» - низкое значение
 

Мощность двигателя  Величина дымности при свободном времени  
Возможная причина
Холостой ход Полная нагрузка Обороты регулятора
+ Н + Н Слишком большая подача на полной нагрузке и частота вращения регулятора
- Н - Н Слишком низкие величина подачи и давления наддува, блок управления в аварийном режиме, неисправен измеритель расхода воздуха
Н (-) Н + Н Неисправность в системе рециркуляции, загрязнен воздушный фильтр, неисправен турбокомпрессор
- Н + Н Ранее начало подачи, жесткий шум сгорания
- + + Н Позднее начало подачи
- Н Н (+) + Неисправный механизм опережения впрыска
- + + + Дефектный распылитель, стук процесса
- + + + Заправка плохим топливом
Н + + + Перерасход масла (голубой дым). Неисправность двигателя или турбокомпрессора



Относительное определение источника дымления Если дымность ОГ на режиме холостого хода превышает 5 % (или коэффициент поглощения К превышает величину 0,1 м-1) и есть подозрение, что неисправность может быть связана с дефектом одного из цилиндров двигателя, следует последовательно отключать цилиндры отсоединением трубопроводов высокого давления и при этом фиксировать значения дымности ОГ. Если после отключения одного из цилиндров спустя самое позднее 10 с значение дымности ОГ явно снизится, это означает, что найден дефектный цилиндр, приводящий к повышенной дымности ОГ (табл. 1.3 и рис. 1.17).
Этот метод испытания особенно пригоден для систем с насос-форсунками и аккумуляторных систем впрыска, потому как элементы насос-форсунок и, соответственно, форсунки аккумуляторной системы по своей конструкции не могут быть проверены каким-либо иным способом. У двигателей с насос-форсунками для отключения цилиндра требуется отсоединить штекер от соответствующего электромагнитного клапана. В аккумуляторной системе впрыска понадобится дополнительная, электрически исправная форсунка, которую присоединяют вместо проверяемой форсунки.


Таблица 1.3. Измерение относительной дымности. При отключении дефектного цилиндра с неплотно установленной форсункой дымность снизилась в среднем с 17 до 3 %.
  

Определение дефектного цилиндра
  Цилиндр 1 Цилиндр 2 Цилиндр 3 Цилиндр 4
Дымность, измеренная при отключении одного из цилиндров, % 23 23 26 3

 
 
 
У некоторых двигателей Mercedes-Benz, например, восьмицилиндровых с аккумуляторной системой или предназначенных для грузовых автомобилей с системой насос- форсунок, цилиндры можно отключать по отдельности специальным пробником с соответствующей управляющей программой. Тем, кому затраты на такой метод проверки покажутся слишком высокими, следует учесть, что запасные части элементов насос-форсунок и форсунок аккумуляторных систем впрыска имеют трехзначную цену .
 Проверка пусковой подачи
При возникновении проблем холодного пуски дизельного двигателя станции технического обслуживания ограничиваются проверкой компрессии, свечей накаливания и подачи топлива. При этом работники сервиса часто забывают, что для уверенного холодного пуска дизельному двигателю необходима определенная пусковая подача, которая при частоте вращения коленчатого вала, приводимого стартером, может осуществляться ТНВД с механическим регулированием. Системы с электронным регулированием задают пусковую подачу в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. До внедрения в практику автосервисов приборов для измерения дымности ОГ пусковая подача могла быть проверена только на стендах для испытания топливных насосов. Прибор для измерения дымности ОГ используют следующим образом: запускают двигатель и наблюдают изменение дымности ОГ после того, как двигатель выйдет на режим холостого хода. У топливных насосов с механическим регулированием предельная величина дымности ОГ должна составлять минимум 50 % или К = 2,0 м-1. При более низких значениях дымности ОГ могут появиться затруднения при холодном пуске. При слишком низкой подаче на режиме полной нагрузки снижается также пусковая подача. У пятицилиндровых вихрекамерных двигателей Audi (код двигателя CN) пусковая подача регулируется с помощью температурного датчика в виде сильфона. В таких двигателях, как и при использовании топливной аппаратуры с электронным управлением, дымление пуска следует проверять при двух значениях температуры. У прогретого двигателя дымность при пуске должна находиться в пределах от 20 до 35 % или К = 0,6-1,0 м-1 (рис 1.18).



Рис. 1.18. Кривые дымности ОГ и коэффициента поглощения К на режиме холодного пуска при — 10 градусов С и на рабочем режиме прогретого дви¬гателя с электронным регулированием

При проверке пусковой подачи дизелей, оснащенных ТНВД с электронным регулированием, имитируется температура — 5 градусов С установкой в разъем датчика температуры резистора сопротивлением ~10 кОм и запускают двигатель. При этом дымность ОГ при пуске должна увеличиться минимум до 50 % (рис. 1.17). При более низких значениях дымности ОГ в некоторых блоках управления (например, двигателей BMW) пусковая подача регулируется специальным тестером (Modic III или DIS). Перед изменением пусковой подачи необходимо с помощью диагностического прибора проверить датчик температуры.
У некоторых распределительных ТНВД фирмы Bosch пусковая подача регулируется винтом с внутренним шестигранником, который представляет собой упор для рычага, расположенного на боковой стороне насоса .
Пусковую подачу уменьшают поворотом винта по часовой стрелке. Однако этот рычаг нельзя путать с рычагом холостого хода, который находиться на другой стороне насоса. Действие рычага пусковой подачи можно отличить по тому, что он полностью прекращает работу двигателя, поэтому его также называют рычагом останова.

ТОО "DIS-7"
Елена Курилова
+7
727
983-32-98
с 09 до 22 часов
+7
708
983-32-98
с 09 до 22 часов
+7
707
105-61-27
Елена Курилова
+7
777
374-71-93
Елена Курилова
050062КазахстанАлматыул.Утеген Батыра, д.76д, оф.224
РНН 600400123545, БИН 001040000031
Карта