Авторемонт

Советы специалистов

Диагностика и ремонт автомобильных двигателей

Прайс-лист

1. Азбука диагностики

При эксплуатации двигателя происходит изменение технического состояния его деталей по причине износа – механического, абразивного, коррозийного и усталостного. Механический износ происходит вследствие сминания, выкрашивания или стирания частиц с поверхности деталей. Абразивный износ – это результат режущего или царапающего действия более твердых частиц одной из сопряженных деталей, частиц пыли, внесенных воздухом или попавших вместе со смазкой. Коррозийный износ является следствием воздействия кислот, щелочей, кислорода. Усталостный износ вызывается воздействием многократных переменных нагрузок. Большинство деталей двигателя автомобиля подвергаются одновременному воздействию нескольких видов износа.

Ресурс двигателя - длительность его работы (пробег) до прихода в непригодное для нормальной эксплуатации состояние, не устраняемое регулировкой (падение мощности, увеличение расхода масла и топлива, токсичности отработавших газов, ухудшение пусковых свойств и т.д.). Для того чтобы двигатель отработал заложенный в него ресурс, необходимо соблюдение правил эксплуатации, установленных производителем автомобиля. Текущий ремонт двигателя - устранение мелких неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации автомобиля. Средний ремонт двигателя - частичная разборка двигателя и восстановление или замена изношенных деталей, например, ремонт головки блока цилиндров (ГБЦ), коленчатого вала (коленвала). Капитальный ремонт двигателя - процесс полного восстановления его эксплуатационных характеристик, включающий снятие с автомобиля и полную разборку двигателя, ремонт головки блока цилиндров (ГБЦ), коленчатого вала (коленвала) и (или) блока цилиндров, и замену или восстановление всех изношенных деталей, узлов и агрегатов.

Причины ускоренного износа двигателя:

• Несвоевременная замена масла и масляного фильтра приводит к работе пар трения в неблагоприятных условиях. Это связано с ухудшением свойств моторного масла (меняется его вязкость, вырабатываются присадки, повышается склонность к образованию отложений на деталях и в каналах системы смазки и т.д.) и большим количеством продуктов износа в смазочной системе (в загрязненном масляном фильтре открывается перепускной клапан и масло проходит мимо фильтрующего элемента).

• Использование некачественного масла вызывает ускоренный износ и быстрый выход двигателя из строя. Масло, не обладающее всем комплексом свойств, необходимым для нормальной смазки пар трения, не предотвращает образование задиров и разрушение рабочих поверхностей высоконагруженных деталей (детали газораспределительного механизма, поршневые кольца, юбки поршней, вкладыши коленчатого вала, подшипники турбокомпрессора и т.д.). Повышенная склонность некачественных масел к образованию смолистых отложений может привести к засорению и полному закупориванию масляных каналов и оставить пары трения без смазки, что вызовет их ускоренный износ, образование задиров и заклинивание. Подобные эффекты возможны в случае применения масла, не соответствующего данному двигателю по классу качества (классификации API, ACEA и т. д.). Например, когда вместо рекомендованного масла по API класса SH/CD используется более дешевое SF/CC.

• Неудовлетворительное состояние воздушного или топливного фильтра (дефекты, механические повреждения), а также различные неплотности соединений впускной системы приводят к попаданию абразивных частиц (пыли) в двигатель и интенсивному износу, в первую очередь цилиндров и поршневых колец.

• Несвоевременное устранение неисправностей в двигателе или неправильные регулировки ускоряют износ деталей. Например, "стучащий" распределительный вал является источником непрерывного загрязнения системы смазки металлическими частицами. Неверная установка угла опережения зажигания, неисправности карбюратора или системы управления двигателем, применение не соответствующих двигателю свечей зажигания вызывают детонацию и калильное зажигание, грозящие разрушением поршней и поверхностей камер сгорания. Перегрев двигателя из-за неисправностей в системе охлаждения может привести к деформации головки блока цилиндров (ГБЦ) и образованию в ней трещин. Пленка масла в парах трения при недостаточном охлаждении становится менее прочной, что приводит к интенсивному износу трущихся деталей. У дизелей прогары поршней и другие серьезные дефекты возникают в результате неисправностей топливной аппаратуры.

• Режимы и условия эксплуатации автомобиля также влияют на скорость износа двигателя. Работа двигателя преимущественно на максимальных нагрузках и частотах вращения коленчатого вала может заметно снизить его ресурс (на 20-30% и более). Превышение допустимого числа оборотов приводит к разрушению деталей. Около 70% износа двигателя приходится на режим пуска. Особенно способствует снижению ресурса холодный пуск, если в двигатель залито масло с несоответствующей вязкостнотемпературной характеристикой. При температуре - 30°С он эквивалентен (по износу) пробегу в несколько сотен километров. Связано это, прежде всего, с высокой вязкостью масла при низкой температуре - для его поступления (прокачки) к парам трения требуется больше времени. Короткие поездки на непрогретом двигателе зимой способствуют появлению отложений в системе смазки и коррозионному износу поршней, их колец и цилиндров. В зависимости от условий эксплуатации необходимость ремонта двигателя может возникнуть и после 50, и после 100, и после 200 тыс. км пробега – многое зависит от условий эксплуатации и качества обслуживания. Если автомобиль большую часть времени эксплуатируется с повышенной нагрузкой, то и пробег до капитального ремонта пропорционально уменьшится. Если же двигатель работает на пределе возможностей из-за высоких скоростей движения, бездорожья или излишних грузов, капитальный ремонт может потребоваться часто. Например, спортивные автомобили: их ремонтируют почти перед каждыми соревнованиями, исчерпав ресурс на предыдущих и на тренировках.

Диагностирование работающего двигателя без приборов возможно по косвенным признакам – акустическим, визуальным и эксплуатационным. Характерные признаки дефектов двигателя и возможные неисправности приведены в таблицах 1-3.

Таблица 1

Акустические признаки неисправностей	Возможные причины
Стук клапанов	- увеличенные зазоры в клапанном механизме - поломка клапанной пружины - чрезмерный зазор между клапаном и направляющей втулкой - износ кулачков распределительного вала
Стук коренных подшипников коленчатого вала	- слишком раннее зажигание - недостаточное давление масла - ослаблены болты крепления маховика - увеличенный зазор между коренными шейками и вкладышами - увеличенный зазор между упорными полукольцами и коленвалом
Стук поршней	- увеличенный зазор между поршнями и цилиндрами - чрезмерный зазор между поршневыми кольцами и канавками
Стук шатунных подшипников	- недостаточное давление масла - чрезмерный зазор между шатунными шейками коленчатого вала и вкладышами
Детонационные стуки в двигателе	- нагар на стенках камер сгорания и днищах поршней - смесь воспламеняется при незакрытых клапанах, неплотное прилегание клапанов к седлам, малы зазоры в клапанном механизме
"Выстрелы" в глушителе, "чихание" в карбюраторе горячего двигателя	- образование нагара на стенках камер сгорания - нарушены фазы газораспределения - нарушены зазоры в клапанном механизме - пониженная компрессия в цилиндрах
Шум в приводе распределительного вала	- ослабла цепь вследствие износа - поломка башмака натяжителя цепи или успокоителя - заедание штока плунжера натяжителя цепи - ослабление натяжения зубчатого ремня - увеличенные зазоры между рычагами и кулачками распредвала - поломка клапанной пружины - чрезмерный зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой - износ кулачков распредвала - отворачивание контргайки регулировочного болта

Стуки слышны без приборов, но для лучшего восприятия их прослушивают стетоскопом с металлическим стержнем или обыкновенным врачебным фонендоскопом, приложив его диафрагму к деревянному стержню толщиной 1-3 см, а другой конец стержня, прижимая к соответствующим зонам блока цилиндров. Стуки можно прослушивать и без фонендоскопа - только через деревянный стержень.

Стук коленчатого вала в изношенных коренных подшипниках хорошо слышен вблизи разъема с картером. Стук – глухого тона, его частота зависит от числа оборотов коленвала. При чрезмерном износе упорных полуколец коленвала появляется неритмичный стук резкого тона от осевых перемещений вала, особенно заметный при увеличении или снижении оборотов.

Стук в изношенных шатунных подшипниках – резкий, слышен лучше чуть выше разъема с картером – в зоне верхнего положения шатунной шейки коленвала, при работе двигателя на холостом ходу и усиливается с увеличением числа оборотов. Стук в шатунных подшипниках можно легко определить, отключая поочередно свечи зажигания. В неработающем цилиндре шатун болтается без нагрузки и стучит громче.

Стук изношенных поршней об изношенный цилиндр – приглушенный, лучше всего слышен на малых оборотах коленчатого вала и под нагрузкой, в районе цилиндров, ближе к середине хода поршня. Стук поршневых пальцев в изношенных гнездах – резкий, иногда звонкий, лучше слышен на холостом ходу, при резком нажатии на педаль "газа", при раннем зажигании, в районе цилиндров ближе к головке.



Таблица 2

Визуальные признаки неисправностей	Возможные причины
Масло – повышенный расход	- течь масла через уплотнения двигателя - износ поршневых колец или цилиндров двигателя - засорена система вентиляции картера - закоксовывание прорезей в маслосъемных кольцах или пазов в канавках поршней из-за применения нерекомендованного масла - износ или повреждение маслоотражательных колпачков клапанов - повышенный износ стержней клапанов или направляющих втулок
Масло – низкое давление на холостом ходу прогретого двигателя	- попадание посторонних частиц под редукционный клапан - заедание редукционного клапана - изношены шестерни маслонасоса - большой зазор между вкладышами и коренными шейками коленвала - применение моторного масла несоответствующей марки и качества - износ упорных полуколец коленчатого вала
Масло – чрезмерное давление на прогретом двигателе	- заедание редукционного клапана - пружина редукционного клапана имеет большую жесткость
Охлаждающая жидкость исчезает	- поврежден радиатор - повреждены шланги или прокладка в соединениях, ослаблены хомуты - течь жидкости из крана или радиатора отопителя - течь жидкости через сальник насоса охлаждающей жидкости - повреждена прокладка головки блока цилиндров - течь жидкости через микротрещины в блоке или в головке блока цилиндров - течь жидкости через микротрещины в корпусе насоса - деформация фланца подводящей трубы насоса охлаждающей жидкости - низкое давление открытия клапана пробки расширительного бачка
Топливо – повышенный расход	- не полностью открыта воздушная заслонка карбюратора - повышенное сопротивление в трансмиссии - неправильная установка момента зажигания - неисправен вакуумный регулятор датчика распределителя зажигания - высокий уровень топлива в поплавковой камере - используется бензин, нерекомендованный инструкцией - преимущественное движение на пониженных передачах - низкая мощность двигателя, водитель прибавляет "газ" или включает пониженные передачи - раннее или позднее зажигание – потеря мощности двигателя - течи топлива в неплотных соединениях трубопроводов - переобогащенная или обедненная топливная смесь - пробита диафрагма бензонасоса - загрязнен воздушный фильтр - двигатель не прогревается до 80-90 градусов, при этом топливо сгорает не полностью - перегрев двигателя: уменьшается наполнение цилиндров смесью, снижается мощность - торможение двигателем не оборудованным (или с неисправной) системой, отключающей подачу топлива при торможении

Таблица 3

Эксплуатационные признаки неисправностей	Возможные причины
Двигатель не запускается	- засорены топливопроводы или фильтр - засорены фильтры карбюратора и топливного насоса - неисправен топливный насос - неисправен карбюратор - неисправна система зажигания
Двигатель не развивает полной мощности и не обладает достаточной приемистостью	- неполное открытие дроссельных заслонок карбюратора - загрязнен фильтрующий элемент воздушного фильтра - неисправна система зажигания - неисправен топливный насос - неисправен карбюратор - не полностью открыта воздушная заслонка - засорена вентиляционная трубка топливного бака - нарушены зазоры в клапанном механизме - сбиты фазы газораспределения - поломка или залегание поршневых колец - плохое прилегание клапанов к седлам - чрезмерный износ цилиндров и поршневых колец
Двигатель перегревается	- недостаточное количество жидкости в системе охлаждения - неправильная установка момента зажигания - сильно загрязнена наружная поверхность радиатора - неисправен термостат - не работает электродвигатель вентилятора - неисправен насос охлаждающей жидкости - нагар на стенках камер сгорания и днищах поршней - повреждена прокладка головки блока цилиндров
Двигатель продолжает работать после выключения зажигания	- перегрев двигателя - нагар на стенках камеры сгорания, днищах поршней, тарелках клапанов
Двигатель не развивает полной мощности – ухудшилась динамика разгона, невозможно снизить токсичность двигателя, трудности с запуском, повышенный расход топлива и масла, повышенный пропуск газов в картер двигателя, неравномерная работа двигателя на малых оборотах	- пробита прокладка головки блока цилиндров - износ, потеря упругости, поломка и пригорание поршневых колец; - прогорание поршней - неплотное закрытие клапанов из-за нарушения зазоров в клапанном механизме - обгорание фаски выпускных клапанов - зависание клапанов в направляющих втулках - плохое прилегание клапанов к седлам - износ направляющих втулок и стержней впускных клапанов - закоксовывание прорезей в маслосъемных кольцах и в канавках поршней из-за применения масла несоответствующего качества

Металлические опилки в масле – задиры цилиндров, поршней или вкладышей.

При большом износе поршневых колец и цилиндров газы при рабочем ходе из камеры сгорания прорываются в картер, оттуда отсасываются во впускной трубопровод, ухудшая качество рабочей смеси и эффективность ее сгорания, отчего и снижается мощность двигателя. Для достижения необходимой скорости приходится увеличивать подачу топлива. При движении по городу расход бензина может увеличиться вдвое. Одним из показателей необходимости ремонта двигателя считают чрезмерное увеличение расхода топлива.

Большой износ колец и цилиндров заметен по выбрасыванию из шланга вентиляции картера в такт с рабочими ходами в цилиндрах. На новом двигателе газы из шланга выходят ровной струей.

Нормальный расход масла – около 0,6% от расхода топлива. Предельным ориентировочно считают снижение уровня масла в картере от верхней до нижней матки на щупе за 1000 км пробега. На значительный угар масла указывает дымный выхлоп голубоватого цвета и нагар на свечах зажигания. Если после замены маслоотражательных колпачков расход масла остается большим, это свидетельствует об износе поршневых колец.

Падение мощности двигателя заметно по ухудшению динамики разгона, снижению максимально достижимой скорости на каждой передаче.

Снижение компрессии заметно по легкости проворачивания коленчатого вала пусковой рукояткой или по более высоким оборотам стартера.

Степень падения мощности определяют по степени снижения компрессии в цилиндрах прогретого двигателя. Вставив наконечник компрессометра в отверстие для свечи, вращают коленчатый вал стартером до момента стабилизации показаний компрессометра. После проведения замера выпускают воздух из компрессометра и замеряют компрессию в других цилиндрах.

Снижение давления на 3-4 кг/см² свидетельствует о необходимости ремонта. Различие показаний компрессометра в цилиндрах допустимо не более чем на 1 кг/см². Если компрессия в цилиндрах отличается более чем на 1 кг/см², определяют причину этого различия. Залив в цилиндр с пониженной компрессией 20-25 см³ моторного масла, компрессию замеряют снова. Если показания компрессометра возрастут – значит, поршневые кольца поломаны или пригорели. Масло заполнило увеличенные зазоры между кольцами и цилиндром, что способствовало временному увеличению компрессии. Если показания компрессометра не изменились – причина может быть следствием износа клапанов и седел или повреждения прокладки головки блока.

Чтобы выяснить причину снижения компрессии, устанавливают поршень одного из цилиндров в ВМТ при такте сжатия и подают в отверстие для свечи сжатый воздух под давлением 2-3 кг/см². Утечка воздуха через карбюратор указывает на неплотность посадки впускного клапана, а утечка в глушитель – выпускного клапана. Повреждения прокладки головки цилиндров обнаруживаются по характерному шипящему звуку, издаваемому воздухом, проходящим в соседний цилиндр.

Инструментальная диагностика проводится при помощи специальных приборов – мотортестеров, газоанализаторов, мультитестеров.

Мотор-тестером определяют:

• динамическую компрессию на основе затрат энергии стартера – чем меньше затраты энергии, тем ниже компрессия. Результаты теста автоматически оцениваются и распределяются по цилиндрам, рассчитывается относительная компрессия в каждом цилиндре. Разница в значениях расценивается как критерий наличия механических неисправностей.

• реальную производительность каждого цилиндра методом статистической обработки информации, поступающей в цифровой анализатор.

• фактический угол опережения зажигания.

• напряжение на лямбда-зонде, состав выхлопных газов.

• неисправности генератора.

Инфракрасным газоанализатором измеряют концентрацию газов (СО, СН, СО₂, О₂, NО₃), на основании чего компьютер дает заключение о качестве рабочей смеси, качестве сгорания, установке зажигания.

Мультитестер применяют для диагностирования системы впрыска топлива.

Окончательное решение о проведении капитального ремонта двигателя в полном объеме принимается, как правило, при дефектовке, после замеров износа и биения шеек коленчатого вала (коленвала) и износа цилиндров, проводимых с использованием, соответственно, микрометра, или измерительной скобы, стрелочного индикатора и нутромера. Кроме того, капитальный ремонт проводится в случаях заклинивания двигателя, обрыва шатуна, разрушения поршней, так как коленчатый вал (коленвал) и блок цилиндров получают серьезные повреждения.

(продолжение следует)

Из других выпусков статей Вы можете получить полезную информацию об авторемонте, а также получить советы специалистов по ремонту автомобилей.

Здесь вы можете ознакомиться с Прайс-листом на ремонт блоков двигателей.

Контакты
Написать нам