Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Zakład silników spalinowych i maszyn roboczych |
Laboratorium z silników spalinowych |
|
||
|
|
Nazwisko i Imię |
||
|
|
WMiBM |
TS |
|
|
|
Wydział |
Grupa |
|
Ćw. nr 22 |
Temat ćw.: Ocena stanu technicznego pojazdu |
|||
11.06.2007 |
|
|
|
|
Data wykonania |
Data zaliczenia |
Ocena |
Podpis |
|
1.Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami użycia prostych przyrządów diagnostycznych do oceny stanu technicznego silnika spalinowego bez jego demontażu oraz z metodami określenia stopnia zużycia w oparciu o wyniki pomiaru nieszczelności przestrzeni roboczych.
2.Wstęp.
W badaniach diagnostycznych do oceny stanu technicznego silnika najczęściej stosuje się metody wykorzystujące pomiar ciśnień do których zaliczamy:
- pomiar ciśnienia sprężania
- pomiar podciśnienia procesu zasysania czynnika roboczego(ładunku)
- pomiar szczelności przestrzeni roboczej silnika.
Diagnostyka silnika ma na celu określenie jego stanu technicznego bez jego demontażu lub z demontażem częściowym, który nie powoduje zmiany układów funkcjonalnych silnika.
Diagnostyka obejmuje zebranie, analizę oraz opracowanie informacji o typowych niesprawnościach obiektu. Przy opracowywaniu metody oceny stanu technicznego silnika i jego układów funkcjonalnych należy spełnić następujące warunki:
- poznać funkcjonowanie poszczególnych układów,
- ustalić stany pracy i parametry, przy których jest przeprowadzana diagnostyka,
- ustalić zależności pomiędzy wartością mierzoną a stanem technicznym,
- określić stany graniczne,
- porównać otrzymane wyniki z wartościami granicznymi.
O szczelności przestrzeni roboczej decyduje stan techniczny elementów będących stałymi ściankami roboczymi cylindra:
- głowica,
- uszczelka podgłowicowa,
- tuleja cylindrowa oraz elementy będące ruchomym zamknięciem,
- zawory współpracujące z gniazdami zaworowymi,
- tłoki wraz z pierścieniami tłokowymi.
Pomiar ciśnienia sprężania w cylindrach
Pomiaru ciśnienia sprężania dokonujemy przy wyłączonym zapłonie (ZI) lub wyłączonym wtrysku paliwa (ZS), z zastosowaniem obracania wału korbowego rozrusznikiem. Na podstawie tak uzyskanych wyników pomiarów możemy wywnioskować o rzeczywistym zużyciu tylko w sposób pośredni, ponieważ wartość uzyskiwanego ciśnienia zależy nie tylko od szczelności połączenia tłoka z cylindrem, lecz także od:
- stopnia sprężania,
- stanu technicznego elementów mających wpływ na szczelność komory spalania,
- oporów przepływu gazów,
- stanu i regulacji rozrządu,
- prędkości obrotowej wału w czasie pomiaru,
- stopnia nagrzania silnika,
- lepkości oleju smarującego gładź cylindra.
Uzyskane wyniki pomiarów ciśnień w poszczególnych cylindrach należy porównać między sobą z danymi wzorcowymi podanymi przez producenta.
Do pomiarów ciśnienia sprężania stosuje się:
- maksymanometry
- próbniki, które dokumentują wartość osiągniętego ciśnienia w postaci diagramów.
Ciśnienie niższe o 15-20% od nominalnego świadczy o występowaniu nieszczelności, których ewentualną przyczyna może być:
- zużycie tłoka,
- cylindra,
- pierścieni tłokowych,
- zaworów.
Odchyłki ciśnienia sprężania w poszczególnych cylindrach większe niż 7% średniej wartości ciśnienia wyznaczonego dla całego silnika świadczy o wzroście nieszczelności, ale nie kwalifikuje silnika do bezzwłocznej naprawy.
Powietrzna próba szczelności cylindrów
Metoda ta polega na doprowadzeniu do badanego cylindra odmierzonej ilości sprężonego powietrza i określeniu jak wielki, w określonym czasie, jest jego ubytek, wyrażony w procentach. Pozwala to na stwierdzeniu wielkości przedmuchu poprzez osłuchiwanie silnika.
Pomiaru dokonuje się przy niepracującym silniku. Wymaga to jednak dostępu do instalacji sprężonego powietrza o ciśnieniu4..6 barów. Zasadniczą częścią testera jest manometr z podziałką procentową o zakresie 0..100%.
W czasie pomiaru silnik powinien być:
- nagrzany do temperatury roboczej,
- tłok badanego cylindra powinien być zablokowany w górnym zwrotnym położeniu.
Jeżeli stwierdzi się iż występuje nadmierny spadek ciśnienia, to w celu uściślenia diagnozy należy przeprowadzić próbę olejową.
Pomiar podciśnienia w kolektorze dolotowym
Pomiar taki służy do oceny stanu technicznego czterosuwowych silników ZI, mających nie mniej niż cztery cylindry. Wartość podciśnienia dolotu zależy od wielu czynników, które można podzielić na cztery grupy:
- czynniki związane z konstrukcją silnika,
- warunki i sposób wykonywania pomiaru,
- parametry regulacyjne gaźnika, układu zapłonowego i układu rozrządu,
- czynniki związane ze stanem technicznym silnika.
Czynniki pierwszej grupy są stałe dla danego typu silnika, czynniki drugiej i trzeciej grupy są znane i można je odpowiednio dobrać i przystosować do wymagań pomiaru. Jedynie czynniki grupy czwartej są zmienne w czasie eksploatacji silnika.
3.Przebieg ćwiczenia.
Pomiar ciśnienia sprężania w cylindrach
Wyposażenie stanowiska:
- próbnik ciśnienia sprężania,
- strzykawka z olejem silnikowym,
- klucz do odkręcania świec lub wtryskiwaczy.
Przebieg pomiarów:
- rozgrzać silnik
- wykręcić wszystkie świece zapłonowe lub wtryskiwacze
- połączyć manometr z gniazdem świecy pierwszego cylindra i napędzać silnik rozrusznikiem przy całkowicie otwartej przepustnicy, do czasu ustalenia się wskazań manometru
- zmierzyć ciśnienie kolejno w pozostałych cylindrach notując wyniki.
- porównać otrzymane wyniki pomiarów z danymi fabrycznymi silnika.
Ciśnienie niższe od nominalnego nominalnego więcej niż 20% świadczy o występowaniu nieszczelności, których ewentualną przyczyną może być:
- zużycie tłoka
- cylindra
- pierścieni tłokowych
- zaworów.
Gdy różnica wynosi więcej niż 35% silnik wymaga naprawy.
Maksymalne różnice w poszczególnych cylindrach nie powinny przekraczać 10% wartości ciśnienia największego. Zaniżona i w przybliżeniu równa wartość ciśnienia sprężania w dwóch sąsiednich cylindrach może świadczyć o uszkodzeniu uszczelki podgłowicowej między tymi cylindrami. Spadek ciśnienia w którymś cylindrze i pęcherze gazu w chłodnicy towarzyszą przedmuchu do układu chłodzenia.