Тема 11. Стробоскопы
Лабораторная работа №11 Изучение устройства и работы стробоскопов.
Цель работы: Изучение устройства и работы стробоскопов.
Методические указания:
Назначение и устройство стробоскопа Искра-А. Конструктивно стробоскоп Искра-А выполнен в пластмассовом корпусе, в котором укреплена печатная плата с расположенными на ней электронными компонентами. Связь стробоскопа Искра-А с внешними устройствами осуществляется при помощи специализированных кабелей. Подача питающего напряжения осуществляется при помощи кабеля питания с разъёмами типа «крокодил». Снятие сигнала производится при помощи индуктивного датчика. Внешний вид стробоскопа показан на рис. 4.1.
Кнопки служат для выбора режима работы стробоскопа и определения угла опережения зажигания.
Кнопка переключения режимов работы стробоскопа. Переключение осуществляется однократным нажатием кнопки.
Кнопка «+» служит для увеличения отсчёта угла опережения зажигания (УОЗ). Кнопка «-» служит для уменьшения отсчёта УОЗ. Однократное нажатие этих кнопок приводит к изменению угла на 0,1°. При удержании кнопок в нажатом состоянии происходит плавное автоматическое изменение угла с шагом 0,1°.
Индуктивный датчик предназначен для подключения стробоскопа к высоковольтным проводам системы зажигания двигателя автомобиля.
Кнопка переключения режимов
Кабель питания
Индуктивный датчик
Кнопка увеличения отсчёта УОЗ
Кнопка уменьшения отсчёта УОЗ
Рис. 4.1. Общий вид стробоскопа Искра-А
Кабель питания предназначен для подключения питания стробоскопа.
Индикаторы, расположенные на тыльной стороне стробоскопа, представлены на рис. 4.2.
Цифровой индикатор 3, расположенный на торцевой стороне стробоскопа, предназначен для отображения частоты вращения коленчатого вала двигателя и определяемого угла опережения зажигания.
Основные технические данные и характеристики в соответствии с ТУ4577-032-21300491-2004
Номинальное напряжение питания от источника постоянного тока, В
|
12
|
Максимально допустимое напряжение питания, В
|
18
|
Минимально допустимое напряжение питания, В
|
9
|
Потребляемая мощность, не более, Вт
|
50
|
Диапазон измеряемых частот вращения коленчатого вала двигателя, об/мин
|
120 - 10000
|
Выставляемый УОЗ, град
|
0,99 - 9
|
Габаритные размеры (без кабелей), мм
|
244x185x56
|
Масса (с кабелями), не более, кг
|
0,54
|
Режим работы повторно-кратковременный
|
10 мин работа,
10 мин перерыв
|
Индикаторы 1, 2, расположенные на торцевой стороне стробоскопа выше цифрового индикатора, предназначены для отображения режима работы. Индикатор «об/мин» (1) загорается в режиме определения частоты вращения коленчатого вала двигателя. Индикатор «град» (2) загорается в режиме определения угла опережения зажигания.
Рис. 4.2. Общий вид индикаторов
Режимы работы стробоскопа. Стробоскоп может работать в двух режимах: в режиме определения частоты вращения коленчатого вала двигателя и в режиме определения угла опережения зажигания.
Выбор режима работы осуществляется кнопкой переключения режима. Режим работы указывается индикаторами. Изменение отсчёта угла опережения зажигания осуществляется кнопками «+» и «-».
Порядок выполнения работы
А. Для определения частоты вращения коленчатого вала двигателя и определения угла опережения зажигания необходимо выполнить следующие действия:
Включить зажигание и дать двигателю прогреться.
Подключить кабель питания стробоскопа к аккумулятору автомобиля. Разъём типа «крокодил», отмеченный красным цветом, подключается к положительной клемме аккумулятора (отмеченной знаком «+»). Разъём типа «крокодил», отмеченный чёрным цветом, подключается к отрицательной клемме аккумулятора (отмеченной знаком «-»). Цифровой индикатор отобразит « » и загорится индикатор «об/мин». Отсутствие индикации указывает на неисправность стробоскопа, кабеля питания или низкое напряжение аккумулятора.
Подключить индуктивный датчик стробоскопа к высоковольтному проводу, идущему к свече зажигания первого цилиндра двигателя автомобиля. При подключении клещи нужно расположить так, чтобы направление стрелки на датчике совпадало с направлением вдоль провода в сторону свечи. После правильного подключения клещей на индикаторе стробоскопа отобразится значение частоты оборотов двигателя, уменьшенное в 10 раз.
Направить стробоскоп стеклянной линзой в сторону двигателя машины.
Выставить необходимое количество оборотов коленчатого вала двигателя, управляя дроссельной заслонкой автомобиля.
Используя кнопку переключения режимов, перевести стробоскоп в режим определения угла опережения зажигания. Должен загореться индикатор «град».
Направить световой пучок стробоскопа на метку визуального контроля угла опережения зажигания (в зависимости от типа автомобиля или двигателя - это могут быть риски или приливы ВМТ на корпусе двигателя и на шкиве или маховике коленчатого вала двигателя).
Нажимая кнопки «+» и «-» на стробоскопе, добиться совмещения риски ВМТ на маховике или шкиве коленвала двигателя с риской ВМТ на корпусе двигателя.
Цифровой индикатор отобразит установленный угол опережения зажигания. Снять показания цифрового индикатора.
Нажимая кнопки «+» и «-» на стробоскопе, установить угол опережения зажигания равный 7° п. к. в. (положение коленчатого вала) (ВАЗ-2107), вращая корпус распределителя зажигания, добейтесь совмещения риски ВМТ на маховике или шкиве коленчатого вала двигателя с риской ВМТ на корпусе двигателя. Требуемый угол зажигания установлен.
Б. Для проверки характеристики центробежного регулятора необходимо выполнить следующие действия:
Отсоединить и заглушить вакуумный шланг, идущий к вакуумному регулятору.
Для получения первой точки характеристики подключаем стробоскоп, как для проверки начального угла опережения зажигания.
Направляем луч стробоскопа на контрольные метки, увеличиваем частоту вращения коленчатого вала до 1000 мин-1, с помощью кнопок «+» и «-» совмещаем контрольные метки (при увеличении оборотов контрольные метки «разъезжаются» и кнопками «+» и «-» их возвращают в первоначальное положение, соответствующее начальному УОЗ). На цифровом индикаторе отобразится величина угла, на которую центробежный регулятор увеличил начальный УОЗ.
Далее аналогичные измерения проводим на оборотах коленчатого вала 1500 мин-1, 2500 мин-1, 3000 мин- . Полученные значения сверяем с характеристикой, показанной на рис. 4.3, если значения находятся в поле допуска, то центробежный регулятор исправен.
В. Результаты измерений заносятся в табл. 4.1.
4.1. Результаты измерений
|
Марка автомобиля
|
Начальный УОЗ, град п. к. в.
|
УОЗ, обеспечиваемый центробежным регулятором, град п. к. в.
|
УОЗ, обеспечиваемый вакуумным регулятором, град п. к. в.
|
1000 мин 1
|
1500 мин 1
|
2500 мин 1
|
3000 мин 1
|
50 мм рт. ст
|
80 мм рт. ст
|
100 мм рт. ст
|
150 мм рт. ст
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г. Сделать заключение о состоянии системы зажигания.
-
Что называется углом опережения зажигания и почему его необходимо изменять в зависимости от режима работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС)?
Рассказать принцип работы центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания.
Перечислить возможные неисправности центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания и их признаки.
Тема 12. Эндоскопы
Лабораторная работа №12 Изучение устройства и работы эндоскопов.
Цель работы: Изучение устройства и работы эндоскопов.
Методические указания:
При правильной эксплуатации детали кривошипно-шатунного механизма работают надёжно и не требуют замены до капитального ремонта. При контрольных осмотрах двигателя выявляют его очевидные дефекты без применения диагностических средств (комплектность, подтекание масла, топлива и охлаждающей жидкости, крепление узлов и т.п.). Представление о техническом состоянии двигателя и кривошипно-шатунного механизма могут дать падение давления в системе смазки и расход (угар) масла и топлива при эксплуатации, которые выявляют на основании ежедневного учёта или пробеговым испытанием.
Снижение давления масла ниже 0,04 - 0,05 МПа при малой частоте вращения коленчатого вала у прогретого бензинового двигателя и ниже 0,1 МПа - у дизельного двигателя при исправной системе смазки указывает на недопустимый износ подшипников двигателя. При частоте вращения коленчатого вала двигателя 1000 мин-1 давление по манометру в масляной системе бензиновых двигателей должно быть не менее 0,1 МПа, а у дизельных двигателей при частоте вращения коленчатого вала 2100 мин-1 не менее 0,4.0,7 МПа.
Угар масла в исправном малоизношенном двигателе обычно составляет 0,5 - 1 % от расхода топлива. При значительном общем износе двигателя угар масла может достигать 4 % и более и сопровождается дымлением. Для бензиновых двигателей расход масла нельзя допускать более 3,5 %, а для дизельных - более 5 % от расхода топлива.
В процессе работы нельзя перегружать двигатель, длительно работать с малой нагрузкой или на холостом ходу. Несвоевременный уход за воздушным фильтром приводит к пропуску запылённого воздуха в цилиндры, что вызывает интенсивный износ деталей механизмов двигателя. Применение масла не соответствующего типа и качества повышает нагарообразование, ускоряет износ шатунных и коренных подшипников, а также является причиной преждевременного засорения фильтров смолистыми отложениями и продуктами износа.
Необходимо соблюдать правила пуска, особенно в холодное время года, обеспечивая необходимый подогрев и прокручивание коленчатого вала, исключающие сухое трение в подшипниках в момент пуска двигателя.
Неисправности кривошипно-шатунного механизма обусловливаются естественным изнашиванием сопряжённых деталей. К неисправностям относятся: износ цилиндров, стенок, канавок и бобышек поршней, поршневых колец и пальцев, втулок головок шатунов, вкладышей подшипников и шеек коленчатого вала; задиры зеркала цилиндров; закоксовывание колец; износ зубчатого венца маховика и выход из строя прокладок и уплотнителей.
Основными признаками неисправности кривошипно-шатунного механизма являются: уменьшение компрессии в цилиндрах; появление шумов и стуков при работе двигателя; прорыв газов в картер и появление из маслозаливной горловины голубоватого дыма с резким запахом; увеличение расхода масла; разжижение масла в картере; загрязнение свечей зажигания маслом; подтекание масла через уплотнители. В результате ухудшается пуск двигателя, снижается мощность и повышается расход масла и топлива, появляется повышенное дымление на выпуске.
Для предотвращения пропуска газов и охлаждающей жидкости через прокладку головки цилиндров следует проверять и при необходимости подтягивать гайки её крепления к блоку динамометрическим ключом. Момент и последовательность затяжки устанавливаются автомобильными заводами. Головку цилиндров из алюминиевого сплава крепят в холодном состоянии, а чугунную - в горячем, что объясняется различными коэффициентами линейного расширения материалов болтов, шпилек (сталь) и головки (алюминиевый сплав).
Проверку затяжки болтов крепления поддона картера также производят с соблюдением необходимой последовательности - поочередным подтягиванием диаметрально противоположных болтов.
При диагностировании кривошипно-шатунного механизма производят проверку компрессии цилиндров двигателя (см. лабораторную работу 1).
Шум и вибрации, появляющиеся при работе двигателя, являются следствием регулярно возникающих механических соударений в сопряжениях за счёт имеющихся зазоров, неуравновешенности масс и ряда других причин. Простым способом диагностирования двигателя по указанным признакам является прослушивание шумов при его работе с помощью стетофонендоскопа.
Для устранения возникающих отказов и неисправностей при эксплуатации двигателей применяют: очистку от нагара поверхностей поршней, головок цилиндров и клапанов; замену поршневых колец, поршней и поршневых пальцев, замену тонкостенных вкладышей шатунных и коренных подшипников на вкладыши номинального размера; замену прокладки головки блока; устранение трещин и пробоин; притирку и шлифовку клапанов и клапанных гнезд; замену редукционного и других клапанов системы смазки.
Назначение прибора. Устройство КИ-13933-ГОСНИТИ (рис. 2.1) предназначено для определения технического состояния сопряжений кривошипно-шатунной группы (КШГ) дизельных двигателей при проведении регламентных работ, предусмотренных при ТО-2. Работа устройства основана на оценке состояния сопряжений кривошипно-шатунной группы при разнице положений при пусковой и максимальной частотах вращения коленчатого вала двигателя.
Рис. 2.1. Прибор КИ-13933-ГОСНИТИ
Технические характеристики прибора
Тип устройства Механический
Пределы измерений индикатора, мм 0.. .10
Масса прибора, кг 1,2
Средняя оперативная продолжительность проверки суммарного зазора, мин 11
Количество обслуживающего персонала, 1 чел
Интервалы рабочих температур, °С:
- внешней части прибора 5 - 50
- наконечника направляющего до 280
Прокручивая коленчатый вал двигателя, установить поршень в положение ВМТ.
Плавно спускать струну, вращая гайку и одновременно наблюдая за стрелкой индикатора. Как только струна коснётся поршня, стрелка индикатора начнет вибрировать. В этот момент установить нулевое деление шкалы индикатора против стрелки, а затем сразу отвести струну вверх на 0,8 - 0,9 мм.
Запустить двигатель.
Установить максимальные обороты двигателя, сразу же плавно отпускать струну, вращая гайку, одновременно наблюдая за стрелкой индикатора. Как только стрелка индикатора начнет вибрировать, сделать отсчёт.
Примечание. Для обеспечения требуемой точности диагностирования время выполнения операции не должно превышать 30 с.
Повторить операции по п. 5, 6, 7 и 8 ещё 1-2 раза и заглушить двигатель.
Полученные результаты сравнить с номинальными, предельными и предельно допустимыми значениями суммарных зазоров для двигателя Д-245 (табл. 2.1) и занести в сводную табл. 2.2. Сделать заключение о техническом состоянии кривошипно-шатунной группы двигателя.
2.1. Номенклатурные значения суммарных зазоров двигателя Д-245
Двигатель
|
Значения суммарных зазоров, мм
|
Номинальное
|
Допустимое
|
Предельное
|
Д - 245
|
0,11 - 0,18
|
0,58
|
0,81
|
Газораспределительный механизм (ГРМ) при исправной работе должен обеспечивать необходимое наполнение цилиндров горючей смесью или чистым воздухом, очистку цилиндров от отработавших газов, а также необходимую герметичность камер сгорания. Возникающие при эксплуатации автомобиля отказы и неисправности газораспределительного механизма приводят к снижению мощности двигателя, повышенному расходу топлива и масла, к ненормальным шумам и стукам в двигателе.
Основными неисправностями и отказами в работе газораспределительного механизма являются: нарушение зазоров в приводе клапанов; увеличенные зазоры между толкателями и их втулками, а также между стержнем клапана и направляющей втулкой; износ тарелок клапана, их гнёзд, шестерён и кулачков распределительного вала; поломка и потеря упругости клапанных пружин, поломка зубьев распределительной шестерни; ослабление натяжения цепного или ременного привода распределительного вала; ослабление или отвинчивание контргаек регулировочных винтов.
Увеличенные зазоры клапанов вызывают стуки и преждевременный износ деталей газораспределительного механизма. Малые зазоры или их отсутствие приводят к неплотной посадке клапанов и пропуску рабочей смеси во впускной трубопровод. Признаком этих неисправностей служит появление вспышек в карбюраторе и «выстрелов» в глушителе. При этом происходит ускоренное обгорание рабочих фасок клапанов и нарушение плотности прилегания клапанов к седлам. В результате уменьшается компрессия в цилиндрах двигателя.
В эксплуатационных условиях техническое состояние механизма газораспределения оценивают по шумности работы двигателя и герметичности посадки клапанов. При углублённом диагностировании контролируют фазы газораспределения, упругость клапанных пружин, износ кулачков распределительного вала, износ (вытяжку) цепи привода.
Работу механизма газораспределения прослушивают с применением стетофонендоскопа. При этом, если тепловые зазоры в приводе клапанов увеличены, стук клапанов прослушивается при работе двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала с равномерными интервалами; частота этого стука меньше любого другого стука в двигателе, так как клапаны приводятся в действие от распределительного вала, частота вращения которого у четырёхтактных двигателей в два раза меньше, чем у коленчатого вала. Стук устраняют регулировкой тепловых зазоров в приводе клапанов. Целесообразно предварительно получить диагностическую информацию о плотности прилегания клапанов к сёдлам в головке цилиндров. Такая информация получается при диагностировании цилиндропоршневой группы (см. лабораторную работу 1).
Назначение и устройство. Приспособление для проверки и регулировки клапанов двигателей предназначено для предприятий автосервиса и автотранспортных предприятий, на которых осуществляются обслуживание и ремонт автомобилей ВАЗ моделей: 2101, 2102, 21011, 21013, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2121, 2131, а также Chevrolet Niva (без гидрокомпенсаторов в приводе клапанов).
Правильная установка зазоров между кулачками распределительного вала и рычагами клапанов позволяет соблюдать заложенные в конструкции двигателя фазы газораспределения, что в свою очередь позволяет получить максимальные мощностные характеристики двигателя.
Измерение зазоров с помощью приспособления не требует специальных профессиональных навыков и повышает точность установки за счёт учёта местных износов в приводе, где перемещение 0,52 мм соответствует зазору в 0,15 мм в зоне контакта при температуре деталей двигателя +20 °С. При использовании приспособления можно избежать ошибки при затяжке контргайки, для чего необходимо при затяжке гайки следить за показанием индикатора. Наличие штанги позволяет производить регулировку всех клапанов без перестановки приспособления.
Технические данные
Отсчётное устройство - индикатор ИЧ 10 по ГОСТ 577 68
Метрологические показатели по МИ 2192- индикатора 92 класса точности 2
Диапазон регулировки зазоров в клапанном механизме.. 0...0,25 мм
Приспособление обеспечивает точность выставления зазоров… 0,004 мм
Устройство приспособления представлено на рис. 3.1. Приспособление представляет собой жёсткую штангу 1, оснащённую тремя невыпадающими гайками 2. По штанге перемещается корпус 3, который закрепляется на штанге винтом 4. В корпусе помещаются индикатор часового типа 5, который закрепляется винтом 6, и подвижный измерительный рычаг 7.
Рис. 3.1. Приспособление для регулировки зазоров:
1 - штанга; 2- гайка; 3- корпус; 4- винт; 5- индикатор; 6- винт; 7- рычаг измерительный Порядок выполнения работы
Снять клапанную крышку.
Вращая коленчатый вал по часовой стрелке, установить распределительный вал в положении, при котором метка распределительного вала совпадает с меткой на корпусе распределительного вала, при этом поршень четвёртого цилиндра находится в верхней «мёртвой» точке в конце такта сжатия. Оба клапана при этом закрыты. Такое положение соответствует углу поворота коленчатого вала - 0 градусов.
Установить штангу на выступающие резьбовые концы шпилек распределительного вала (не отворачивая гаек).
Закрепить штангу тремя гайками 2. Цифры 1.8 на штанге соответствуют номеру клапана; градусы - углу поворота коленчатого вала.
Вставить индикатор 5в корпус 3.
Установить корпус с индикатором на штанге против 8-го клапана, при этом ввести измерительный рычаг 7в соприкосновение с верхней плоскостью рычага клапана на 1.1,5 мм от его края.
Закрепить корпус с индикатором на штанге винтом 4. Перемещая индикатор в корпусе, установить стрелку малой шкалы на любой цифре от 1 до 9. Закрепить индикатор винтом 6.
Вращая ободок индикатора, совместить нулевой штрих шкалы с большой стрелкой.
Ручкой поднять конец рычага клапана до упора. Стрелка индикатора должна переместиться на 52 деления, т.е. на 0,52 мм. Если перемещение стрелки больше или меньше, необходимо произвести регулировку зазора.
Результаты замеров зазоров клапанов занести в табл. 3.1.
Регулировка зазоров
Ослабить контргайку, придерживая ключом регулировочный болт.
Вращая регулировочный болт ключом, установить величину хода рычага клапана такой, чтобы стрелка перемещалась на 52 деления.
Закрепить контргайку.
Ещё раз проконтролировать величину зазора.
Переместить корпус с индикатором на 6-й клапан и произвести регулировку зазора 6-го клапана.
Повернуть коленчатый вал двигателя на 180° и отрегулировать зазоры 7-го и 4-го клапанов.
Аналогичным образом произвести регулировку зазоров остальных клапанов в соответствии с номерами клапанов и углами поворота коленчатого вала, нанесённых на штанге.
Примечание. Отклонение величины зазоров у разных клапанов не должно превышать 0,02.0,03 мм, что соответствует 7.10 делениям индикатора.
Для определения необходимых зазоров между рычагом клапана и кулачком распределительного вала при температуре деталей двигателя ниже или выше 20 °С надо воспользоваться номограммой (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Номограмма
На данной номограмме даны соответствующие показания индикатора в зависимости от величины зазора.
Например, если необходимо определить, каким должно быть показание индикатора при температуре +10 °С, необходимо провести на графике снизу вертикаль до пересечения с линией 1 (изменение зазора в зависимости от температуры), затем горизонтально - до линии 2 (показание индикатора в зависимости от зазора) и от неё вновь вертикаль вверх, где находим показание индикатора, которое в данном случае соответствует 0,49 мм.
|
