Возможные неисправности механизмов и систем двигателя

Неисправности двигателя и его систем

Основными системами, «отвечающими» за пуск и работу двигателя, являются системы питания и зажигания. Если двигатель не запускается, рекомендуется вести поиск неисправности последовательно, как показано на рис. 41 и 42.

Неисправности системы питания. В первую очередь следует проверить наличие топлива в баке (см. рис. 41), а затем — подачу его топливным насосом. На карбюраторном двигателе можно «заглянуть» в прозрачный корпус фильтра тонкой очистки топлива: при наличии топлива в баке и нормальной работе топливного насоса в фильтре всегда будет некоторый уровень бензина.

Рис.41. Схема проверки работы системы питания

Рис.42. Схема проверки системы зажигания

Если его нет, проверяем подачу топлива рычагом ручной подкачки топливного насоса: фильтр должен заполниться бензином. Начало засорения фильтра очистки обычно проявляет себя на высоких скоростных движения автомобиля: разгон становится вялым, при нажатии на педаль управления дроссельными заслонками (акселератора) ощущаются подергивания и провалы. В этом случае фильтр следует заменить.

Поступлению топлива в карбюратор могут препятствовать засоренный сетчатый фильтр (при наличии в топливной магистрали фильтра тонкой очистки топлива это практически исключено) или заклинивание иглы запорного клапана поплавковой камеры. Сетчатый фильтр следует промыть, а иглу заменить (на некоторых карбюраторах — вместе с корпусом клапана).

Неравномерная (вплоть до остановки) работа двигателя на холостом ходу, провалы и перебои при нажатии на педаль акселератора (подачи горючей смеси) во время разгона автомобиля, «выстрелы» во впускном трубопроводе или в глушителе (последние нередко сопровождаются дымным выхлопом черного цвета) могут быть вызваны несоответствующим составом горючей смеси, приготовляемой карбюратором. В этом случае требуются диагностика и ремонт карбюратора — сложная и ответственная работа, которую лучше доверить опытному водителю или специалистам на станции технического обслуживания.

Неисправности системы зажигания (см. рис. 42). У карбюраторного двигателя такие неисправности могут иметь признаки, сходные с неисправностями системы питания. Затрудненный пуск, неравномерная работа или остановка двигателя на холостом ходу, недостаточно эффективный разгон автомобиля могут быть связаны с выходом из строя одной из свечей зажигания, замыканием на «массу» ее наконечника или высоковольтного провода, повреждением крышки распределителя, нарушенным зазором между контактами прерывателя.

Затрудненный пуск двигателя может быть связан с неисправностью стартера или — чаще — аккумуляторной батареи.

Обслуживание аккумуляторной батареи является гарантией ее долговечности. Условия надежной работы аккумуляторной батареи — достаточный уровень электролита, определенная его плотность и постоянная заряженность. Уровень электролита на малообслуживаемой батарее проверяют в каждом из аккумуляторов: он должен быть на 10. 15 мм выше уровня пластин (рис. 43, а). На необслуживаемой батарее уровень электролита должен находиться между метками минимума и максимума, нанесенными на боковой поверхности корпуса батареи (в этом случае корпус выполняется из полупрозрачнойпластмассы). При естественном понижении уровня электролита (из-за испарения входящей в его состав воды) доливать в аккумуляторы следует только дистиллированную воду.

Рис.45. Проверка уровня (а) и плотности (б) электролита.

Плотность электролита проверяют периодически с помощью ареометра (рис. 43, б). Для центральных районов плотность электролита полностью заряженной аккумуляторной батареи должна быть 1,27 г/см3. По мере разряда аккумулятора плотность электролита уменьшается. При снижении плотности электролита аккумуляторную батарею заряжают с помощью зарядного устройства.

Периодически следует очищать выводы батареи и наконечники проводов и смазывать их для защиты от окисления техническим вазелином. Наконечники проводов должны быть надежно закреплены на выводах батареи.

Проверка работы свечей зажигания — часто проводимая операция при поиске неисправности в карбюраторном двигателе.

Исправность системы зажигания проверяют, сняв с одной из свечей наконечник высоковольтного провода и закрепив его на расстоянии 5. 7 мм от «массы». При проворачивании коленчатого вала двигателя стартером между наконечником провода и «массой» должна периодически возникать хорошо заметная бесперебойная искра. (Внимание! Подобную проверку не рекомендуется проводить на автомобилях с бесконтактными или микропроцессорными системами зажигания.) Если при исправном высоковольтном проводе искра на свече не возникает, рекомендуется вывернуть ее при помощи специального ключа, осмотреть электроды и проверить зазор между ними. Величина зазора между электродами свечей на карбюраторном двигателе должна составлять 0,6. 0,7 мм, на двигателе с системой впрыска топлива— 1,0. 1,1 мм.Через 20. 25 тыс. км пробега автомобиля свечи рекомендуется заменить новыми независимо от их состояния.

Неисправность прерывателя (рис. 44) чаще всего возникает при загрязнении, замасливании, изнашивании или подгорании контактов. Она проявляется в образовании слабой искры. Детали прерывателя очищают замшей, смоченной в бензине, и протирают насухо. Подгоревшие контакты 5 и 6 зачищают плоским надфилем, обеспечивая их параллельность при размыкании и плотное соединение при замыкании. При необходимости зазор между контактами прерывателя регулируют, как описано в Руководстве по эксплуатации автомобиля. Величина зазора между полностью разомкнутыми контактами прерывателя автомобилей ВАЗ-2101 . -2107 должна находиться в пределах 0,35. 0,45 мм.

Неисправности двигателя с системой впрыска топлива также могут быть связаны с неисправностями систем зажигания и питания. В случае отказа одного из датчиков системы контроллер переходит на обходной режим работы, а если работа датчика восстановится, сведения о возникшей неисправности сохранятся только в памяти контроллера. В отдельных случаях об отказе того или иного датчика водителю «сообщает» контрольная лампа CHECK ENGINE («Проверьте двигатель») в комбинации приборов. Параметры движения автомобиля могут ухудшиться: замедлится разгон, возрастет расход топлива, однако движение можно будет продолжить. Единственный датчик, неисправность которого повлечет остановку двигателя и невозможность вновь пустить его, — это датчик положения коленчатого вала. Отказы системы питания впрыскового двигателя могут быть связаны с выходом из строя электробензонасоса, регулятора давления топлива в топливной рампе, засорением топливного фильтра и форсунок.

В таблице ниже приведены неисправности механической части двигателя и его простых систем, возможные при любом типе системы питания (карбюраторной или впрысковой). Часть из них можно устранить самостоятельно или с помощьюопытного коллеги. Более сложные работы, связанные с заменой деталей или сложными регулировками, следует доверить специалистам станции технического обслуживания автомобилей.

Таблица — неисправности механизмов и систем двагателя

Основные неисправности механизмов и системы двигателя ЗИЛ-131, их признаки, причины и способы устранения

Работа системы питания.

Центробежно-вакуумный ограничитель максимальных оборотов коленчатого вала двигателя.

Привод управления карбюратором.

Глушитель.

Представляет собой коробку из листовой стали, в которой помещены две трубы с отверстиями и перегородками, делящими пространство вокруг трубы на несколько полостей.

Действие глушителя основано на постепенном расширении, уменьшении скорости и ослаблении пульсации струй отработавших газов, удаляемых в атмосферу.

При повороте дроссельной заслонки изменяется количество горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя и соответственно меняется мощность.

Приводы управления карбюратором, т.е. дроссельными и воздушными заслонками, применяемые на отечественных автомобилях, имеют много общего: почти все карбюраторы оборудованы двойными приводами управления: основным — ножным, дополнительным — ручным.

Назначение: не допускает превышения допустимого числа оборотов, уменьшая количество горючей смеси, поступающей в цилиндры.

Ограничитель состоит из двух основных узлов:

— диафрагменного исполнительного механизма;

— центробежного датчика, приводимого в движение от распределительного вала двигателя.

Топливо из бака через фильтр грубой очистки засасывается топливным насосом и через фильтр тонкой очистки по топливопроводу поступает в карбюратор, в котором смешивается с воздухом и по впускному трубопроводу поступает в цилиндры двигателя.

Четвертый учебный вопрос: 15 мин.

При достаточном навыке о техническом состоянии двигателя можно судить по уровню шума при его работе. Важно зафиксировать уровень шума нормально работающего двигателя с тем, чтобы по посторонним стукам выявить какую-либо неисправность.

Наиболее вероятными причинами возникновения повышенного уровня шума может быть увеличение зазоров: в газораспределительном механизме; в шатунных или коренных подшипниках; между гильзой цилиндра и поршнем.

Первая причина устраняется регулировкой, в остальных случаях требуется замена изношенных деталей.

Другие характерные неисправности.

III. Заключительная часть 5 мин.

1.Подвести итог занятия, отметить активность студентов и дисциплину на занятиях.

2.Ответить на вопросы студентов.

4.Дать задание на самоподготовку.

Составил старший преподаватель цикла «Автомобильной службы»:

Неисправности двигателей КамАЗ

Основными неисправностями двигателя могут быть следующие:

• уменьшение мощности двигателя, увеличение расхода топлива и масла;
• повышение дымности отработавших газов; уменьшение давления масла в системе двигателя при температуре выше О °С;
• неустойчивая работа двигателя на холостом ходу; работа двигателя с перебоями или перегревом; глухие стуки в подшипниках коленчатого вала; заклинивание коленчатого вала;
• звонкие стуки деталей газораспределительного механизма;
• подтекание жидкости в соединениях системы охлаждения.

Возможные неисправности двигателей КамАЗ-740, причины их возникновения и рекомендуемые способы их устранения представлены в табл. 10.

Неисправности двигателя обусловливаются неисправностями шатунно-кривошипного и газораспределительного механизмов. Признаками неисправностей указанных механизмов являются глухие ритмичные стуки в нижней части картера двигателя и звонкие стуки в головках цилиндров.

Для шатунно-кривошипного механизма наиболее характерными являются износ шеек коленчатого вала и его подшипников. Кроме того, могут иметь место проворот вкладышей и заклинивание коленчатого вала из-за закоксовывания масляных каналов в шейках коленчатого вала, обрыв шатунов и шатунных болтов, износ поршневых колец и гильз цилиндров, кавитационный износ трех отверстий для прохода охлаждающей жидкости «Тосол» в головках цилиндров под воздействием ударных колебаний.

10. Основные неисправности двигателей КамАЗ-740

Внешние проявления (признаки) неисправностей

Влияние неисправностей на работу агрегата

Возможная неисправность сопряжения или дефект детали

Способ устранения неисправности

Стук в средней части блока двигателя

Уменьшение мощности двигателя, увеличение расхода топлива и масла, повышенное дымление отработавших газов

Пригорание колец в канавках поршней; износ поршневых колец, гильз цилиндров, поршней, деталей газораспределительного механизма

Разобрать двигатель, заменить или восстановить изношенные детали

Стук в нижней части картера двигателя глухого тона, изменяющийся с изменением частоты вращения коленчатого вала

Уменьшение давления в масляной магистрали двигателя

Износ коренных подшипников; износ шатунных подшипников, применение нерекомендованного сорта смазки

Восстановить или заменить коленчатый вал, заменить масло

Износ упорных колец коленчатого вала

Заменить упорные кольца

Резкий звонкий двойной стук в средней части картера двигателя

Уменьшение мощности двигателя, уменьшение скорости движения автомобиля

Износ пальца в бобышках поршня, износ верхней втулки шатуна

Заменить втулки шатуна

Стук, похожий на детонацию

Ранний впрыск топлива в цилиндр

Разрегулировка муфты опережения впрыска топлива

Звонкий стук в головке цилиндра

Уменьшение мощности двигателя

Стук клапанов о коромысло, большой тепловой зазор между клапаном и носком коромысла

Отрегулировать тепловой зазор регулировочным винтом

Глухой стук в головке цилиндров

Удары поршня о клапан выводят поршень из строя

Заедание клапана во втулке, поломка клапанных пружин

Снять головку, отремонтировать клапанный механизм

Указатель давления масла показывает давление более 0,5 МПа

Заедание редукционного клапана системы смазки в главной магистрали, недостаточная очистка масла от загрязнений

Поломка деталей клапана, засорение фильтрующих элементов полнопоточного масляного фильтра

Разобрать, заменить детали

Включается лампочка индикатора указателя температуры охлаждающей жидкости

Не работает гидромуфта или водяной насос

Неисправен включатель гидромуфты, проскальзывают ремни привода водяного насоса, поломаны его детали

Поставить рычаг включателя в положение «В», отремонтировать включатель и водяной насос

Условные обозначения: УТР — углубленный текущий ремонт двигателя, КР — капитальный ремонт, TP — текущий ремонт.

Износ поршневых колец и внутренних поверхностей гильз цилиндров, а также пригорание колец в канавках поршней приводят к снижению компрессии и уменьшению мощности двигателя. Признаками этих неисправностей являются повышенная дымность отработавших газов, а также увеличенный расход топлива и масла.

Звонкие стуки, возникающие при изменении подачи топлива с увеличением нагрузки на двигатель, являются следствием износа втулок верхней головки шатунов, пальцев и бобышек поршня.

Глухие стуки, появляющиеся при резкой подаче топлива на холостом ходу двигателя, свидетельствуют об увеличении зазора между коренными и шатунными шейками коленчатого вала и вкладышами подшипников. Это происходит в результате износа антифрикционного слоя вкладышей и шеек коленчатого вала.

Уменьшение мощности и перебои в работе двигателя свидетельствуют об износе деталей газораспределительного механизма. Это является следствием неплотного закрытия гнезд клапанов и увеличенных зазоров между стержнями клапанов и носками коромысел, что приводит к характерному металлическому стуку.

Глухой металлический стук на холостом ходу и усиление его при увеличении подачи топлива являются признаком поломки клапанных пружин или заедания клапанов.

Восстановление деталей шатунно-кривошипного и газораспределительного механизмов производится при капитальном или углубленном текущем ремонте двигателей.

Перегрев двигателя и нарушение теплового режима происходят вследствие следующих неисправностей системы охлаждения: понижения уровня охлаждающей жидкости в системе, ослабления натяжения приводных ремней, засорения трубок радиатора, а также неисправности в работе гидромуфты.

Увеличение дымности отработавших газов со специфическим синеватым оттенком при выходе их из глушителя и падение давления масла являются следствием неисправности системы смазки.

Важное значение имеют применение масла рекомендуемого сорта и поддержание нормального уровня его в картере. Уменьшение уровня масла приводит к уменьшению подачи его к трущимся поверхностям деталей. При большом уровне масло забрызгивается в камеру сгорания и сгорает в ней, выделяя дым характерного синего цвета.

Неисправности системы смазки, засорение масляных фильтров и маслопроводов приводят к преждевременному износу всех деталей шатунно-кривошипного и газораспределительного механизмов.

Газораспределительный механизм. Основные неисправностиК списку статей Обсудить на форуме —>

Газораспределительный механизм (ГРМ) обеспечивает своевременный впуск в цилиндры свежего заряда горючей смеси и выпуск отработавших газов. Он включает в себя элементы привода, распределительную шестерню, распределительный вал, детали привода клапанов, клапана с пружинами и направляющие втулки.

Распределительный вал служит для открытия клапанов в определенной последовательности в соответствии с порядком работы двигателя. Распредвалы отливают из специального чугуна или отковывают из стали. Трущиеся поверхности распределительных валов для уменьшения износа подвергнуты закалке при помощи нагрева токами высокой частоты.

Распредвал может располагаться в картере двигателя либо в головке блока цилиндров. Существуют двигатели с двумя распредвалами в головке цилиндров (в многоклапанных ДВС). Один используется для управления впускными клапанами, второй – выпускными. Такая конструкция называется DOHC (Double Overhead Camshaft). Если распредвал один, то такой ГРМ именуется SOHC (Single OverHead Camshaft). Распредвал вращается на цилиндрических шлифованных опорных шейках.

Привод клапанов осуществляется расположенными на распределительном валу кулачками. Количество кулачков зависит от числа клапанов. В разных конструкциях двигателей может быть от двух до пяти клапанов на цилиндр (3 клапана – два впускных, один выпускной; 4 клапана – два впускных, два выпускных; 5 клапанов – три впускных, два выпускных). Форма кулачков определяет моменты открытия и закрытия клапанов, а также высоту их подъема.

Привод распределительного вала от коленчатого вала может осуществляться одним из трех способов: ременной передачей, цепной передачей, а при нижнем расположении распредвала – зубчатыми шестернями. Цепной привод отличается надежностью, но его устройство сложнее и цена выше. Ременной привод существенно проще, но ресурс зубчатого ремня ограничен, а в случае его разрыва могут наступить тяжелые последствия.

При обрыве ремня распредвал останавливается, а коленвал продолжает вращаться. Чем это грозит? В простых двухклапанных моторах, где, как правило, поршень конструктивно не достает до головки открытого клапана, ремонт ограничивается заменой ремня. В современных многоклапанных двигателях при обрыве ремня поршни ударяются о клапана, «зависшие» в открытом состоянии. В результате сгибаются стержни клапанов, а также могут разрушиться направляющие втулки клапанов. В редких случаях разрушается поршень.

Еще тяжелее при обрыве ремня приходится дизелям. Так как камера сгорания у них находится в поршнях, то в ВМТ у клапанов остается очень мало места. Поэтому при зависании открытого клапана разрушаются толкатели, распредвал и его подшипники, велика вероятность деформирования шатунов. А если обрыв ремня произойдет на высоких оборотах, возможно даже повреждение блока цилиндров.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя происходит за два оборота коленвала. За это время должны последовательно открыться впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра. Поэтому распредвал должен вращаться в два раза медленнее коленвала, а, следовательно, шестерня распредвала всегда в два раза больше шестерни коленвала. Клапаны в цилиндрах должны открываться и закрываться в зависимости от направления движения и положения поршней в цилиндре. При такте впуска, когда поршень движется от в.м.т. к н.м.т., впускной клапан должен быть открыт, а при тактах сжатия, рабочего хода и выпуска – закрыт. Чтобы обеспечить такую зависимость, для правильной установки на шестернях ГРМ делают метки.

Основными неисправностями газораспределительного механизма (ГРМ) являются:

• нарушение тепловых зазоров клапанов (на двигателях с регулируемым зазором);
• износ подшипников, кулачков распределительного вала;
• неисправности гидрокомпенсаторов (на двигателях с автоматической регулировкой зазоров);
• снижение упругости и поломка пружин клапанов;
• зависание клапанов;
• износ и удлинение цепи (ремня) привода распределительного вала;
• износ зубчатого шкива привода распределительного вала;
• износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок;
• нагар на клапанах.

Можно выделить следующие причины неисправностей ГРМ (они, в основном, аналогичны причинам неисправностей кривошипно-шатунного механизма):

• выработка установленного ресурса двигателя и, как следствие, высокий износ конструктивных элементов;
• нарушение правил эксплуатации двигателя, в том числе использование некачественного (жидкого), загрязненного масла, применение бензина с высоким содержанием смол, длительная работа двигателя на предельных оборотах.

Самой серьезной неисправностью газораспределительного механизма является т.н. зависание клапанов, которое может привести к серьезным поломкам двигателя. Причин у неисправности две. Применение некачественного бензина, сопровождающееся отложением смол на стержнях клапана. Другой причиной является резонанс, ослабление или поломка пружин клапанов. В этом случае при достижении поршнем верхней мертвой точки клапан не успевает сесть в «седло». К счастью, данная неисправность на современных автомобилях встречается достаточно редко.

Отдельно необходимо сказать о неисправностях гидрокомпенсаторов. При использовании жидкого или сильно загрязненного масла гидрокомпенсатор перестает выполнять свою основную функцию, а именно автоматически компенсировать зазоры в ГРМ. Дальнейшая эксплуатация двигателя может привести к заклиниванию гидрокомпенсаторов.

Нарушение теплового зазора на двигателях с регулируемым зазором может произойти по причине износа подшипников и кулачков распределительного вала, износа зубчатого шкива привода распределительного вала, а также вследствие неправильной регулировки.

Неисправности ГРМ достаточно сложно диагностировать, т.к. сходные внешние признаки могут соответствовать нескольким неисправностям. Зачастую конкретная неисправность устанавливается непосредственным осмотром конструктивных элементов ГРМ со снятием крышки головки блока цилиндров.

Большинство неисправностей газораспределительного механизма приводит к нарушениям фаз газораспределения, при которых двигатель начинает работать нестабильно и не развивает номинальной мощности.

Внешние признаки и соответствующие им неисправности ГРМ