Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Исследование причин неисправности «Двигатель не развивает мощность»

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ярославский государственный технический университет

Кафедра “Автомобильный транспорт”

Курсовая работа защищена

с оценкой ______________

Руководитель,

д.т.н., профессор

УДК629.331 ___________ Б. С. Антропов

«____»_________ 2008

Исследование причин неисправности

«Двигатель не развивает мощность»

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине “Диагностирование автомобилей”

ЯГТУ 190601.65 – 005 КР

Нормоконтролер

д.т.н., профессор

____________Б. С. Антропов

«___»_________ 2008

Работу выполнила

студентка группы АТ-44

________Кваша Т.Е.

«___»_________ 2008

2008

Содержание

Введение 3

1 Актуальность выполненного исследования 4

2 Методы решения поставленной задачи 5

2.1 Сбор информации о работе и состоянии двигателя 5

2.2 Табличный метод поиска неисправности

«Двигатель не развивает мощность» 7

2.3 Метод алгоритма поиска неисправности

«Двигатель не развивает мощность» 19

Вывод 20

Заключение 21

Список использованных источников 22

Приложение А. Таблица 4 - Основные возможные неисправности двигателя 23

Приложение Б. Алгоритм «Двигатель не развивает мощность» 24

Перечень графического материала

Лист 1. Основные возможные неисправности двигателя

Лист 2. Метод алгоритма

Введение

Одно из важных средств повышения надежности и эффективности работы двигателей внутреннего сгорания – диагностирование их технического состояния в процессе эксплуатации. Методы контроля технического состояния двигателей можно классифицировать по двум видам: объективные и субъективные.

Объективные методы контроля основаны на использовании измерительных приборов, стендов и другого оборудования, что позволяет количественно измерить параметры технического состояния двигателей, которые постепенно изменяются по мере наработки и в связи с изнашиванием деталей.

Субъективные методы применяют при оценке технического состояния двигателей по цвету отработавших газов, расходам топлива и масла, подтеканиям масла, топлива и охлаждающей жидкости, характеру шумов и т. д. Затем по внешним проявлениям составляют программу обнаружения неисправностей. Положительный фактор субъективных методов – низкая трудоемкость диагностирования практически без применения средств измерений. Однако результаты диагностирования во многом зависят от квалификации обслуживающего персонала, т. е. чем выше их опыт, тем быстрее они смогут отыскать причину и устранить неисправность. К сожалению, до сих пор во многих эксплуатирующих предприятиях отсутствует надлежащий опыт, что порой приводит к необоснованным заменам агрегатов или отправкам их в капитальный ремонт и даже к авариям, которых можно было бы избежать. Чтобы компенсировать недостатки в опыте эксплуатации двигателей ЯМЗ, устанавливаемых на тракторах, комбайнах, автомобилях МАЗ и УралАЗ, разработана следующая методика обнаружения неисправностей.

Весь процесс обнаружения неисправностей можно подразделить на три этапа.

Первый этап – сбор информации о работе и состоянии двигателя, используемой в качестве дополнительного материала при поиске неисправностей.

Второй этап – обработка информации с использованием табличного метода.

Третий этап – обнаружение неисправностей алгоритмическим методом.

Указанная методика разработана на основе анализа более чем 20-летнего опыта эксплуатации двигателей ЯМЗ.

Используя табличный метод, можно классифицировать все неисправности двигателей ЯМЗ по внешнему признаку и установить функциональную связь между ними и отказами отдельных систем и элементов.

1 Актуальность выполненного исследования

На двигателях ЯМЗ существует девять основных неисправностей, вероятность появления которых составляет 91 %. Эти основные неисправности представлены в таблице А.1 и расположены в порядке понижения вероятности их появления.

Неисправность «Двигатель не развивает мощность» занимает второе место среди других неисправностей. Вероятность ее появления составляет 13,7 %. Исследование причин возникновения неисправности «Двигатель не развивает мощность» позволяет сгруппировать их по системам и узлам и составить план поиска, что позволит быстрее найти и устранить причину неисправности.

2 Методы решения поставленной задачи

Существуют следующие виды диагностирования технического состояния двигателей:

– объективное или инструментальное диагностирование (использование измерительных приборов, стендов и устройств, позволяющих количественно измерить параметры технического состояния двигателей, которые постепенно изменяются по мере наработки и в связи с изнашиванием деталей).

– субъективное диагностирование, основанное на обобщении опыта эксплуатации автотракторной техники. Положительный фактор – низкая трудоемкость диагностирования практически без применения средств измерений.

Субъективное диагностирование включает в себя три метода:

– табличный метод;

– метод алгоритма;

– метод диалогового поиска на персональном компьютере.

Ниже рассмотрим более подробно табличный метод причин появления неисправности «Двигатель не развивает мощность».

Процесс обнаружения неисправности делится на три этапа.

Первый этап – сбор информации о работе и состоянии двигателя, используемой в качестве дополнительного материала при поиске неисправности.

Второй этап – обработка информации с использованием табличного метода.

Третий этап – обнаружение неисправностей алгоритмическим методом.

2.1 Сбор информации о работе и состоянии двигателя

Информация должна содержать данные об условиях работы двигателя, предшествующих неисправностях, ремонтах и технических обслуживаниях (ТО), состоянии отдельных узлов и агрегатов (особенно воздушных, масляных, топливных фильтров и их элементов). Без указанной информации при поиске неисправностей можно выйти на ложный путь и затруднить тем самым процесс отыскания причины отказа в работе. Например, ряд неисправностей в двигателе может быть вызван низким качеством проведения предшествующего неисправностям технического обслуживания. Так, причиной низкого давления масла в главной магистрали двигателей ЯМЗ может быть чрезмерное разжижение его топливом, поступающим через неплотности резьбовых соединений дренажной системы после их недостаточной затяжки при очередном техническом обслуживании.

Данные о состоянии двигателя, его узлов и агрегатов могут однозначно дать ответ о характере неисправности. Так, изменение окраски головок цилиндров свидетельствует о перегреве двигателя, чрезмерная запыленность воздухоочистителя и его элемента – о возможном износе деталей цилиндропоршневой группы и т. д.

Информация о работе двигателя и его состоянии оформляется в виде таблиц 1 и 2.

Таблица 1 – Информация о работе двигателя

Характер информации	Содержание информации
Наработка двигателя на момент возникновения неисправности	В часах (ч) или километрах (км)
Режим движения транспортного средства при возникновении неисправности	Загрузка, скорость движения, передача, частота вращения коленчатого вала
Вид выполняемой трактором работы	Пахота, культивация, транспортирование, и т. п.
Погодные условия	Температура окружающего воздуха, направление ветра, осадки, запыленность воздуха
Внешние признаки неисправности и стуки при работе двигателя	Описание неисправности
Была ли данная неисправность ранее и метод ее установления	При какой наработке (ч или км), описание метода
Дымность отработавших газов	Бесцветный выпуск; белый, голубой или черный дым на выпуске
Расход масла, топлива, охлаждающей жидкости и его изменение в период, предшествующий неисправности	В литрах (л)
Давление масла и температура охлаждающей жидкости	В мегапаскалях (МПа) или (кгс/см²), в градусах (°С)
Используемые сорта топлива и масла, условия их хранения	Марка; закрытый, открытый способ и т. п.
Действительные сроки обслуживания двигателя	По прошествии наработки (ч или км)
Квалификация персонала, обслуживающего двигатель	Класс, разряд
Наработка двигателя с момента последнего ремонта или ТО. Объем ремонта или ТО	В часах (ч) или километрах (км)
Наработка фильтрующих элементов (воздушного, топливных и масляных фильтров) после последнего ТО	В часах (ч) или километрах (км)
Пуск двигателя	Нормальный, затрудненный, отсутствует
Средняя продолжительность работы двигателя на холостом ходу от работы под нагрузкой в процессе эксплуатации	В процентах (%)
Равномерность частоты вращения коленчатого вала	Да, нет
Биение приводных шкивов	Есть, нет

Таблица 2 – Информация о состоянии двигателя

Характер информации	Содержание информации
Места подтеканий масла, топлива и охлаждающей жидкости.	Есть, нет
Состояние приводных ремней	Ослаблены, нормально или туго натянуты, есть или нет трещины на рабочих поверхностях
Изменение окраски наружных поверхностей головок цилиндров (внешний признак перегрева двигателя)	Есть, нет
Уровень масла, присутствие топлива и охлаждающей жидкости в системах двигателя	Ниже, выше, нормальный; есть, нет
Состояние масла в двигателе и его наработка после замены	Свежее или работавшее; (ч) или (км)
Грязевые отложения в полостях головок цилиндров, омываемых маслом	Есть, нет
Состояние воздухоочистителя, масляных и топливных фильтров и их фильтрующих элементов	Чистые, грязные, деформированные

Источником информации служат заявки на ремонт и техническое обслуживание, находящиеся в эксплуатирующей организации, сведения, полученные от водителя, и результаты осмотра, проводимого обслуживающим персоналом после возникновения неисправности.

Данные таблиц 1 и 2 используются в табличном методе поиска.

2.2 Табличный метод поиска неисправности “Двигатель

не развивает мощность”

В таблице 3 приведены способы обнаружения и устранения неисправности «Двигатель не развивает мощность» с использованием необходимых приборов и приспособлений. Указанная таблица служит основанием для создания таблиц связывающих между собой неисправность «Двигатель не развивает мощность» с неисправностями систем и улов двигателя, вызывающими эту неисправность.

Для иллюстрации порядка использования табличного метода поиска неисправностей, рассмотрим наиболее характерный пример. На двигателе ЯМЗ-238Д (двигатель с наддувом) отмечено снижение тяговых качеств при движении автомобиля под нагрузкой. Указанная неисправность появилась после регулировки насоса высокого давления (ТНВД) на стенде. Эта неисправность в рассматриваемом методе определена как «Двигатель не развивает мощность».

Используя таблицу 3, составляется еще ряд таблиц, в которых приводятся неисправности систем и узлов, вызывающих эту неисправность. Таких таблиц пять [1]:

– турбонаддув, впуск и выпуск;

– питание топливом;

– цилиндропоршневая группа;

– механизм газораспределения;

– нарушение правил эксплуатации и ремонта двигателей, неисправности систем трактора и автомобиля.

Начинаем анализ с таблицы 3 и находим в ней следующие причины: отсутствует топливо в баках, не снято ограничение мощности на период обкатки, рычаг управления регулятором не упирается в болт ограничения максимальной частоты вращения холостого хода, ослаблено крепление рычага на оси управления регулятором. Выяснили, что после проверки на двигателе указанные причины также не подтвердились. Следующая причина в таблице 3 – неправильно установлен угол опережения впрыскивания топлива. При проверке на двигателе выяснилось, что он равен 15 град. до ВМТ по углу поворота коленчатого вала, в то время как по инструкции он должен быть в пределах 18...19 град., т. е. допущена ошибка в установке угла опережения впрыскивания топлива (при монтаже ТНВД после проверки на стенде). Следует установить требуемый угол и тем самым устранить неисправность.

В общем случае причин, вызывающих неисправность «Двигатель не развивает мощность», может быть 41.

Рассмотренная методика обнаружения неисправностей применяется при эксплуатации.

Таблица 3 – Возможные причины неисправности “Двигатель не развивает мощность” и способы ее устранения

Проявление, характерный признак неисправности	Причина и метод обнаружения неисправности или план поиска	Способ устранения
Черный дым отработавших газов	1 Загрязнены фильтрующие элементы воздушного фильтра Загрязнение бумажных фильтрующих элементов определяют следующим образом: замеряют разрежение на всасывании индикатором засоренности, водяным пьезометром или высотомером. Для двигателей с наддувом допускается разрежение до 4,9 кПа (500 мм вод. ст.), для двигателей без наддува – 6,8 кПа (700 мм вод. ст.) В первом случае разрежение определяют под нагрузкой, соответствующей режиму номинальной мощности. Во втором случае разрежение определяют на холостом ходу при номинальной частоте вращения. В обоих случаях проверяют, не загрязнены ли элементы сажей и пылью.	Продуть или промыть бумажные элементы воздушного фильтра, при необходимости заменить их
То же	2 Засорен впускной тракт Этот дефект возникает во время обслуживания воздухоочистителя при открытом впускном тракте. Во впускной коллектор возможно попадание любого постороннего предмета, перекрывающего подачу воздуха в один или несколько цилиндров. При этом отказавший цилиндр можно обнаружить одним из следующих способов: – снять впускной коллектор и осмотреть каналы в головках блока и коллекторах; – продуть впускной тракт в обратном направлении, сняв форсунки двигателя и проворачивая коленчатый вал вручную или стартером при выключенной подаче топлива; – замерить компрессию в цилиндрах двигателя: должно быть не менее 3,43 МПа (35 кгс/см²) при частоте 600 мин^-1. Значительное ее снижение – до 980 кПа (10 кгс/см²) и ниже, а также постоянство при различной частоте вращения свидетельствуют о том, что воздух не поступает в цилиндры.	Удалить посторонний предмет

Продолжение таблицы 3

Проявление, характерный признак неисправности	Причина и метод обнаружения неисправности или план поиска	Способ устранения
После пользования моторным тормозом происходит резкое снижение мощности с повышенной дымностью отработавших газов	4* Полностью или частично перекрыт заслонкой моторного тормоза выпускной тракт вследствие неправильной регулировки привода заслонки или пневмоцилиндра, задира втулок заслонки, заедания оси заслонки Проверить, исправен ли привод и, отсоединив его, убедиться в легкости вращения оси заслонки	Очистить заслонку от нагара, смазать графитовой смазкой ось, заменить дефектные втулки, устранить заедание в приводе, отремонтировать его пневмоцилиндр, проверить регулировку привода
Высокая температура отработавших газов – коллекторы раскаляются до белого цвета при работе двигателя под нагрузкой; черный дым на выпуске	5** Негерметичен впускной тракт Герметичность проверяют внешним осмотром (наличие пробок, заглушек, затяжка и установка соединительных рукавов и т. д.) и опрессовкой впускного тракта с использованием дыма (вместо фильтрующего элемента в воздухоочиститель устанавливают заглушку того же размера, что и сам элемент, чтобы использовать его крепление; на кронштейне закрепляют проволокой тлеющий дымообразующий материал – вату, ветошь и т. п.; в заглушку вваривают трубку, через которую подают воздух под давлением не более 9,8 кПа (0,1 кгс/см²); при отсутствии манометра давление можно установить по водяному пьезометру 10 кПа (1000 мм вод. ст.), который используется для замера разрежения воздуха на всасывании; перед проверкой герметичности коленчатый вал устанавливают в положение, соответствующее началу впрыска топлива в первый цилиндр). Опрессовка длится 2...3 мин; места неплотностей определяют по выходящему дыму.	Проверить и устранить негерметичность
Высокая температура отработавших газов-коллекторы раскаляются до белого цвета при работе двигателя под нагрузкой; черный дым на выпуске	7*** Разрушена диафрагма корректора подачи топлива по давлению наддува	Заменить диафрагму или корректор

Продолжение таблицы 3

Проявление, характерный признак неисправности	Причина и метод обнаружения неисправности или план поиска	Способ устранения
То же	8 Вышел из строя узел подшипника турбокомпрессора: – задир подшипников вала ротора; – износ или поломка уплотнительных колец вала ротора; – разрушение колеса компрессора или турбины. Основные причины задира подшипников следующие: отсутствует смазка (втулки имеют цвет побежалости) в результате резкого падения давления масла из-за неисправностей смазочной системы; нарушена балансировка ротора в результате попадания посторонних предметов в турбокомпрессор. Примечание:** Турбокомпрессор необходимо осматривать при: разрушении впускных или выпускных клапанов и их седел; поломке поршневых колец и задире деталей цилиндропоршневой группы; неисправностях системы фильтрации масла; выходе из строя масляного насоса; провороте вкладышей коленчатого вала; попадании посторонних предметов со стороны компрессорного или турбинного колеса. Для определения работоспособности турбокомпрессора следует снять впускной патрубок и проверить осевой (не более 0,2 мм) и радиальный (не более 0,8 мм) зазоры, а также легкость вращения ротора. Повышенный зазор и заедание указывают на неисправность турбокомпрессора. Оценить работоспособность турбокомпрессора можно по давлению наддува (см. соответствующее руководство по эксплуатации), замеренному на режиме номинальной мощности	Снять турбокомпрессор и отправить в мастерскую для ремонта, при необходимости заменить
Двигатель не развивает мощность	9 Отсутствует топливо в баке	Заправить бак топливом
То же	10 Не снято ограничение мощности на обкаточный период	Вывернуть винт ограничения мощности из ТНВД до упора

Продолжение таблицы 3

Проявление, характерный признак неисправности	Причина и метод обнаружения неисправности или план поиска	Способ устранения
Двигатель не развивает максимальной частоты вращения холостого хода	11 Рычаг управления регулятором не упирается в болт ограничения максимальной частоты вращения холостого хода	Проверить и отрегулировать длину тяг управления подачей топлива
Двигатель не развивает максимальной частоты вращения холостого хода	12 Ослабло крепление рычага на оси управления регулятором	Закрепить рычаг на оси, при необходимости заменить
То же	13 Мала частота вращения, соответствующая началу уменьшения подачи топлива регулятором при условии, что рычаг управления регулятором упирается в болт ограничения максимальной частоты вращения	Снять ТНВД и отрегулировать на стенде
То же	14 Засорен заборник в топливном баке	Очистить топливозаборник
То же	15 Уменьшено проходное сечение топливопроводов низкого давления из-за засорения, значительных вмятин или установки трубопроводов малого сечения. Для определение пропускной способности следует отъединить топливопровод, ведущий к фильтру тонкой очистки, и провернуть коленчатый вал стартером. При исправных топливоподкачивающем насосе и системе низкого давления топливо будет вытекать струей из топливопровода.	Прочистить, а при необходимости заменить топливопровод
Двигатель не развивает мощность	16 Ослаблено крепление к форсунке или сломан топливопровод высокого давления	Подтянуть крепление или заменить топливопровод высокого давления

Продолжение таблицы 3

Проявление, характерный признак неисправности

Причина и метод обнаружения неисправности или план поиска

Способ устранения

Двигатель не развивает мощность под нагрузкой при нормальной дымности отработавших газов и максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя

17 Попал воздух в систему питания топливом

Неисправное место обнаруживают по появлению пены в сливной магистрали или по подтеканию топлива через неплотности в соединениях на участке всасывания от топливного бака до топливоподкачивающего насоса.

Возможные места подсоса воздуха:

– кран переключения топливных баков,

– уплотнения фильтров грубой очистки топлива, топливопроводов, корпуса или рукоятки ручного топливоподкачивающего насоса, топливной трубки жидкостного подогревателя (ПЖД) – для двигателей с забором топлива на ПЖД от системы питания низкого давления.

Присутствие пузырьков воздуха в топливе

топливе проверяют на сливе его из ТНВД с выводом топлива в дополнительную емкость, а систему прокачивают ручным топливоподкачивающим насосом или запускают двигатель. Применяют и другие способы проверки. Например, отъединяют трубку подвода топлива к подкачивающему насосу, соединяют ее с дополнительной емкостью, заправленной чистым топливом, и пускают двигатель. Если он включается в работу, значит подсос воздуха происходит до топливоподкачивающего насоса, либо опрессовывают топливом под давлением 0,2…0,3 МПа (2…3 кгс/см²) систему топливоподачи низкого давления через топливозаборную трубу бака, для чего используют бак для заправки тормозной жидкостью модель - 326¹. Место подтекания топлива и будет местом подсоса воздуха.

Устранить места подсоса подтяжкой резьбовых соединений, притиркой кранов, пайкой трубопроводов или заменой уплотнительных прокладок и трубопроводов давления

Белый дым. При малой частоте вращения двигатель работает устойчиво, при нажатии на педаль частота вращения не увеличивается

18 Засорен топливный фильтрующий элемент.

Давление топлива, замеренное манометром в магистрали ТНВД, ниже 0,05 МПа
(0,5 кгс/см²) свидетельствует об указанной неисправности

Заменить фильтрующий элемент. При обводнении элемента слить отстой из бака

Продолжение таблицы 3

Проявление, характерный признак неисправности

Причина и метод обнаружения неисправности или план поиска

Способ устранения

Черный дым, жесткая работа двигателя, высокая температура отработавших газов

19 Неправильно установлен угол опережения впрыскивания топлива

Угол опережения впрыска топлива постоянно уменьшается.

Причины этого дефекта следующие:

– ослаблено крепление ТНВД к блоку,

– изношены или разрушены пластины полумуфты привода,

– происходит произвольное отворачивание болтов крепления ведущей полумуфты,

– изношены или разрушены кулачки полумуфты привода ТНВД,

– срезана шпонка или разрушен шпоночный паз вала привода ТНВД. В случае среза шпонки со стороны шестерни можно без снятия двигателя с шасси установить коленчатый вал и шестерню по меткам, соответствующим углу опережения, а угол впрыска - по меткам, заклинив шестерню привода от вращения, и приварить ее к валу электросваркой,

– срезана шпонка кулачкового вала ТНВД

Черный дым свидетельствует о позднем (малом) угле, жесткая работа – о раннем (большом) угле

Подтянуть болты крепления насоса и отрегулировать угол

Заменить пластины и отрегулировать угол

Затянуть болты и отрегулировать угол

Заменить полумуфту привода и отрегулировать угол

Заменить шпонку или вал привода и отрегулировать угол

Заменить шпонку и вышедшие из строя детали, затем отрегулировать угол по меткам

Продолжение таблицы 3

Проявление, характерный признак неисправности

Причина и метод обнаружения неисправности или план поиска

Способ устранения

Черный дым при малой частоте вращения, неравномерная работа (при отсутствии подсоса воздуха), высокая температура отработавших газов

20 Неисправны форсунки:

– низкое давление подъема иглы;

– закоксовка отверстий распылителя;

– снижение пропускной способности;

– заедание иглы распылителя в открытом или закрытом состоянии;

– подтекание топлива по запорному конусу иглы распылителя;

– обрыв носка распылителя.

Неисправную форсунку можно обнаружить на работающем двигателе следующим образом:

– методом отключения цилиндров (при отключении цилиндра с исправной форсункой, частота вращения коленчатого вала снизится, а дымность не изменится; при неисправной форсунке частота вращения коленчатого вала двигателя не изменится, а дымность снизится)

– по нагреву выпускных коллекторов сразу после запуска холодного двигателя (если коллектор одного из цилиндров холоднее остальных, то отверстия распылителя закоксованы, если горячее, то подтекает топливо по запорному конусу иглы распылителя),

– по температуре топлива, пульсирующего в трубопроводах высокого давления (если трубка одного из цилиндров горячее остальных, то игла распылителя зависла в закрытом положении)

Снять форсунки и на стенде проверить и отрегулировать давление подъема иглы, прочистить и промыть форсунку, при необходимости заменить ее

Двигатель не развивает мощность

21 Неисправен топливоподкачивающий насос

О неисправности свидетельствует разряжение менее 15…20 кПа (0,15…0,2 кгс/ см2), замеренное вакуумметром на входе в топливоподкачивающий насос при максимальной частоте вращения. На исправном насосе при закрывании входного отверстия пальцем руки ощущается вакуум, создаваемый ручным насосом.

Возможные неисправности насоса:

– поломка пружины или зависание поршня,

– зависание клапанов в открытом положении из – за попадания под них грязи;

– износ эксцентрика кулачкового вала и толкателя поршня насоса.

Промыть гнезда и клапаны насоса, притереть клапаны, заменить неисправные детали или насос

Исследование причин неисправности «Двигатель не развивает мощность» 📙 Курсовая → 🆔 96403