Диагностика и технология ремонта двигателей машин

К предельным  автоматам относятся устройства, останавливающие работу двигателя или автомобиля в случае отказа наиболее важных систем или агрегатов, например вытекание жидкости из гидропривода тормозов, снижения уровня тормозной жидкости, уровня масла в картере и т.п.

К сигнализаторам или индикаторам относятся устройства, которые подают световой или звуковой сигнал при достижении структурным параметром соответствующего механизма предельного состояния, например перегрев охлаждающей жидкости, утечка воздуха из шин, превышение люфта рулевого колеса и др. В  эту же группу встроенных средств входят щитковые стрелочные указатели давления масла, зарядного тока, уровня электролита в аккумуляторе и др.

К накопителям информации относятся устройства, суммирующие элементы кинематики и динамики органов управления. В зависимости от технического состояния водитель вынужден по разному манипулировать педалями, рычагами, рулевым колесом. Это позволяет по закономерностям накопленных статических данных об элементах управления автомобиля выявить характерные неисправности.

Комбинация приставных и встроенных средств диагностирования  позволит значительно снизить вероятность пропуска отказов при одновременном упрощении стационарных технологических процессов технического обслуживания. Кроме того, встроенное диагностирование дает возможность собирать информацию до прибытия автомобилей в гараж, необходимую для сортировки автомобилей на исправные и требующие технического обслуживания или ремонта.

 

 

1.2 Обоснование организации технического обслуживания автомобилей с диагностированием

Эффективность диагностирования в большой мере зависит от построения технологического процесса и организации производства, т. е. от места диагностирования в технологическом процессе технического обслуживания и ремонта подвижного состава.

В основе решения вопроса о месте диагностирования в технологическом процессе ТО и ТР автомобиля лежат: рациональная периодичность диагностирования; минимальные затраты на внедрение диагностирования и его технологичность, т. е. приспособленность к производству ТО и ТР.

Периодичность диагностирования основных агрегатов и систем автомобиля определяется на основе показателей надежности их критических деталей, исходя из условия минимума суммарных удельных затрат на диагностирование, профилактику и дополнительный ремонт при несвоевременном обнаружении неисправности. Полученная таким образом рациональная периодичность сравнивается с режимами ТО-1 и ТО-2. Операции диагностирования считаются относящимися к ТО-1, если расчетная периодичность совпадает с ним или будет в 1,5—2,5 раза большей. Если расчетная периодичность совпадает или будет большей ТО-2, то операции диагностирования относятся к технологическому процессу ТО-2.

На основании предварительного анализа и последующей экспериментальной проверки на автомобилях ЗИЛ и ГАЗ было установлено, что диагностирование тормозной системы, рулевого управления, проверку давления воздуха в шинах, зазора в контактах прерывателя, токсичности отработавших газов, освещения и сигнализации необходимо проводить с периодичностью ТО-1.

После четырех-пяти циклов обслуживания количество отдельных неисправностей стабилизируется на допустимом в эксплуатации уровне, однако каждый второй или третий автомобиль, проходящий плановое обслуживание, требует работ по устранению неисправностей тормозов, системы зажигания, питания, рулевого управления, переднего моста.

Данные о том, что около 50% объема ТР автомобилей является следствием постепенных прогнозируемых отказов и большое число случаев преждевременного ремонта агрегатов из-за отсутствия надлежащего диагностирования автомобиля за период между очередными ТО-2, свидетельствуют о необходимости углубленного диагностирования перед ТО-2 и неявным ТР. Поэтому диагностирование двигателя, сцепления, коробки передач, главной передачи, а также шкворневых соединений и геометрии переднего моста необходимо проводить с периодичностью ТО-2.

В связи с изложенным выявляется необходимость создания на АТП участков общего (Д-1) и поэлементного (Д-2) диагностирования, а также обеспечения этих видов диагностирования соответствующими средствами.

Общее диагностирование Д-1 проводится с периодичностью ТО-1. Оно в основном предназначено для обеспечения первичного и заключительного диагностирования механизмов, обеспечивающих безопасность движения, в процессе ТО-1.

Кроме того, посты и средства Д-1 используются для регулировок и заключительного диагностирования тормозов и механизмов переднего моста автомобилей, прошедших ТО-2 или текущий ремонт. Поэтому посты (линии) диагностирования оснащаются стационарными роликовыми стендами, обеспечивающими углубленный контроль, выполнение регулировочных работ и заключительных проверок без перемещения автомобиля. С помощью переносных приборов проводится диагностирование систем питания и зажигания.

Диагностирование Д-2 предназначено для проверки и восстановления мощностных и экономических показателей автомобилей при ТО-2, а также для определения потребности в текущем ремонте. Соответственно этому участок Д-2 оснащается стационарным стендом для проверки мощности автомобиля, приборами для диагностирования двигателя, средствами контроля состояния трансмиссии и шкворневых соединений переднего моста автомобиля.

Диагностирование на постах текущего ремонта, а также в ремонтных цехах АТП осуществляется главным образом при помощи переносных приборов и приспособлений на рабочих местах. В некоторых случаях (в основном для парков легковых автомобилей и крупных АТП) возможно создание дополнительных специализированных постов со стендами для проверки и регулировки тормозов и механизмов переднего моста. Для малых и средних грузовых АТП и автобусных парков организация таких постов, как правило, нецелесообразна, с одной стороны, из-за потребности в больших дополнительных производственных площадях и усложнения технологического процесса технического обслуживания, а с другой — ввиду возможности использования для контрольных и регулировочных работ участков и средств диагностирования Д-1.

Диагностирование автомобилей на АТП является средством их комплексного контроля и должно использоваться для этой цели как производственно-техническим отделом, так и ОТК.

Внедрение диагностирования на автотранспортных предприятиях обусловливает совершенствование организации и корректировку технологических процессов технического обслуживания подвижного состава на АТП. Корректировка выражается в изменении последовательности операций, периодичности их выполнения, а также исключении некоторых из них. При этом неизбежна общая корректировка организации технического обслуживания и текущего ремонта подвижного состава.

Технологический процесс технического обслуживания автомобилей с диагностированием строится с учетом взаимосвязи между операциями диагностирования и последующими операциями технического обслуживания, а также в соответствии с конструктивными особенностями  применяемого диагностического оборудования.

Поскольку целый ряд восстановительных операций требует нескольких последовательных диагностических и регулировочных циклов с одновременным выполнением крепежных работ (тормоза, рулевое управление, системы зажигания и питания, электрооборудование), их необходимо организационно объединить для исключения излишних технологических перемещений автомобиля. При этом диагностическое оборудование, которым будут оснащены посты технического обслуживания, должно обеспечивать повышение качества и производительности контрольных и регулировочных работ.

В силу этого необходимо создание нового технологического комплекса ТО-1 с Д-1 для выполнения работ по обслуживанию системы освещения и сигнализации, переднего моста и рулевого управления автомобиля, а также крепежных и смазочных операций.

Для установления потребности в ремонте агрегатов автомобилей поступающих на ТО-2 (двигателя, трансмиссии и механизмов переднего моста), необходимо только первичное диагностирование, предшествующее ТО-2. Поэтому средства диагностирования основных агрегатов автомобиля сосредотачиваются на отдельном участке Д-2. Поскольку заключение о состоянии двигателя возможно только при исправной работе системы зажигания и питания, а также ввиду большого снижения этих показателей вследствие разрегулировок, на участке Д-2 выполняется определенный объем ТО-2 по системам зажигания и питания.

При комплексном решении технологических процессов ТО-1, ТО-2 и ТР с диагностированием Д-1,Д-2 и диагностированием в процессе ремонта все технологические потоки условно развязываются через зону ожидания, в которую автомобили могут поступать после прохождения контрольно пропускного пункта и выполнения уборочно-моечных работ. Практически возможны и непосредственные перемещения подвижного состава с участка на участок.

Автомобили для прохождения ТО-1 направляются в зоны Д-1 и ТО-1, после чего поступают на стоянку. Участок диагностирования Д-1 может размещаться как в отдельной от линии ТО-1 зоне, так и совмещаться с ней.

Выбор того или иного варианта обуславливается конкретными возможностями и экономическими соображениями. Так , например, если на АТП имеется линия ТО-1, на которой можно разместить три или четыре поста, то средства Д-1 целесообразно встроить в линию ТО-1.

При этом затраты на реконструкцию и число перегонов подвижного состава будут минимальны.

Если таких возможностей нет, то следует применять раздельный вариант, создавая для Д-1 дополнительную площадь, как правило проездного типа. При этом варианте линия Д-1 с ТО-1 как бы расчленяется на две части. В одной из них сосредотачивают диагностические средства и соответствующие регулировочные работы, а в другой – крепежные и смазочные операции ТО-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Ремонт основных деталей  двигателя

 

2.1.Ремонт блоков и цилиндров

Основные дефекты блоков следующие: износы внутренних поверхностей цилиндров или гильз, гнезд под вкладыши коренных подшипников и втулки распределительного вала; трещины или пробоины в стенках водяной рубашки, картере и перемычках между цилиндрами; обломы фланцев; срыв резьбы в отверстиях; износ отверстий под толкатели или втулки толкателей; деформация посадочных мест под бурты гильз; кавитационный износ на стенках блока и гильз около уплотнительных колец; коробление поверхности, сопрягаемой с головкой блока. Многие из перечисленных дефектов могут быть устранены. Блок не восстанавливают при наличии выломов на внутренних перегородках блока, более двух трещин длиной 800 мм, проходящих через резьбовые отверстия на обработанных поверхностях блока.

Накипь и различные отложения (коксы, смолы, лаки) перед ремонтом удаляют вываркой блоков и промывкой в ваннах или машинах.

Цилиндры изнашиваются главным образом в области движения поршневых колец. Рабочая поверхность цилиндра по сечению приобретает форму овала с большей осью в плоскости качания шатуна, а по высоте — форму конуса, обращенного вершиной вниз.

Допустимый без ремонта зазор (80%-ный ресурс), замеряемый между цилиндром и юбкой поршня при положении его в верхней мертвой точке, устанавливается для двигателей: Д-37, Д-65Н — 0,22 мм; А-01, А-41.ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-240, СМД-60 — 0,21 мм; СМД-14 — 0,25 мм; ГАЗ-53А — 0,024 мм; ЗИЛ-130 — 0,05 мм при допустимой овальности и конусности для гильз всех двигателей 0,03 мм, а для СМД-14 и ГАЗ-53А — 0,02 мм.

При износах цилиндров и увеличении зазора в сопряжении цилиндр — поршень выше допустимого их растачивают и хонингуют на увеличенный ремонтный размер, после чего комплектуют по размерным группам с поршнями и кольцами соответствующего диаметра.

 Гильзы блоков тракторных двигателей имеют ремонтный размер, увеличенный на 0,7 мм. Для блоков всех автомобильных двигателей устанавливают в основном три ремонтных размера с интервалом в 0,5 мм. Растачивают цилиндры блоков или гильзы на специальных вертикально-расточных станках типа 278Н, РП-2, 2В-697, 268Л, применяя для закрепления гильз на столе станка специальные приспособления.

 Расточенные гильзы и цилиндры подвергают окончательной обработке (доводке) хонингованием. Хонингование осуществляют на вертикально-доводочных станках типа 3833М  абразивными или алмазными брусками, закрепленными в специальной головке (хон). Устройство станка обеспечивает автоматическое вращательное и возвратно-поступательное движение хона, заданное увеличением его диаметра (разжим) за каждый цикл подъема и опускания. Величину давления абразивных или алмазных брусков на стенки цилиндра можно контролировать по величине силы тока по амперметру, на который поступает сигнал электроустройства.

  Для получения заданного размера внутреннего диаметра гильзы при хонинговании применяют пневматический прибор активного контроля. Измерительное устройство прибора выполнено в виде двух сопел, расположенных в хоне, через которые подается сжатый воздух. При изменении диаметра гильзы в результате хонингования расход воздуха через сопла изменяется. При достижении заданного внутреннего диаметра гильзы устанавливается определенный расход воздуха, который фиксируется особым устройством и обработка прекращается.

 После хонингования шероховатость внутренней поверхности должна быть не более 0,3 мкм, а овальность и конусность — в пределах 0,012-0,020 мм.

 Для контроля твердости внутренней поверхности как новых, так и расточенных гильз применяется специальный твердомер модели 2018ТР. Твердость внутренней поверхности гильз у двигателей марки ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-236, А-01, ЯМЗ-240 и А-41 должна быть в пределах 42-50Н/С, у двигателя марки Д-240—207НВ и у гильз остальных марок двигателей — не менее 40 ИКС.

     На ремонтных предприятиях для контроля отремонтированных и новых гильз используют пневматическое приспособление К.И-5475, позволяющее одновременно измерять внутренний диаметр, овальность и конусность поверхности, биение посадочных поясков и торцевых поверхностей бурта относительно внутренней поверхности гильзы. Биение посадочных поясков у гильзы допускается для различных марок двигателей в пределах 0,05-0,08 мм, исключая СМД-14, для гильз которого допускается биение до 0,1 мм.

     Изношенные цилиндры блоков последнего ремонтного размера восстанавливают постановкой сухой гильзы, изготовленной из титано-меднистого или марганцовистого чугуна. В расточенный блок запрессовывают гильзу с натягом 0,08-0,12 мм, вновь ее растачивают и хонингуют на нормальный размер. Гильзы перед запрессовкой рекомендуется охлаждать, а блок подогревать. Гильзу снаружи не следует смазывать маслом.