Диагностирование технического состояния машин по внешним признакам: Учебное пособие [Л. В. Мадорский] (doc) читать онлайн

МПС РОССИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ростовский государственный университет путей сообщения
Министерства путей сообщения Российской Федерации»

(РГУПС)


Л.В. Мадорский





ДИАГНОСТИРОВАНИЕ
ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МАШИН
ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ



Учебное пособие



Утверждено
в качестве пособия для вузов
Учебно-методической комиссией
МПС РФ













Ростов-на-Дону
2003

УДК 629.113.004
Мадорский Л.В.
Диагностирование технического состояния машин по внешним признакам: Учебное пособие. – Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2003.–108с.
В соответствии с рабочей программой учебной дисциплины рассмотрено изменение технического состояния машин в процессе эксплуатации на основе физики процесса проявления неисправностей. Предложены способы и приемы диагностирования автомобилей по внешним признакам.
Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, изучающих техническую диагностику машин, и специалистов, занимающихся техническим обслуживанием и ремонтом автомобилей.
Одобрено к изданию Учебно-методической комиссией УМО ж.д. МГТС РФ.
Табл. 1. Ил. 50. Библиогр.: назв. 4.
Рецензенты: д-р техн. наук, проф. В.В. Дерюшев (РВИ РВ);
канд. техн. наук, ст. науч. сотр. Ю.И. Юнак (РГУПС).















Ростовский государственный университет
путей сообщения, 2003











СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ 7
2. СПОСОБЫ ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ 12
3. ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ МАШИНЫ И ПРИЧИНЫ ЕГО ИЗМЕНЕНИЯ 14

Введение____________________________________ 4
Общие положения технической диагностики _____________ 6
Способы поиска неисправностей ___________________ 11
Техническое состояние машины и причины его изменения ____ 13
Параметры технического состояния __________________16
Методы диагностирования _______________________18
Диагностирование неисправностей по внешним признакам ____ 24
Общее диагностирование автомобиля ________________ 31
Диагностирование механизмов двигателя внутреннего сгорания _35
Диагностирование системы охлаждения _______________ 40
Диагностирование смазочной системы ________________44
Диагностирование системы питания карбюраторного двигателя _ 49
Диагностирование системы питания дизельного двигателя ____ 55
Диагностирование системы электрооборудования_________ 62
Диагностирование агрегатов трансмиссии ______________83
Диагностирование рулевого управления_________________87
Диагностирование тормозных систем __________________88
Диагностирование ходовой части _____________________ 93
Рекомендуемая литература _______________________104


ВВЕДЕНИЕ
Автомобильный мир прекрасен и разнообразен, и, чтобы лучше понять его одних знаний по устройству автомобиля недостаточно, нужно еще уметь чувствовать техническое состояние машины и своевременно распознавать признаки появления неисправностей.
Попытаться разобраться во внешних проявлениях поведения работающего автомобиля полезно всем автомобилистам. Прежде всего тем, кто самостоятельно старается устранять неполадки, а это требует понимания скрытых причин внешне видимых дефектов. Небезынтересно это и для тех, кто для устранения неисправностей вынужден обращаться на станции технического обслуживания. Точное описание признаков неисправностей облегчит и ускорит работу мастера, так как позволит сразу обратить внимание на слабо выраженные дефекты, известные владельцу автомобиля, но в ряде случаев не замечаемые с первого взгляда даже специалистом. Думается знать о возможных отклонениях в поведении машины полезно даже тем, у кого она в настоящий момент находится в безукоризненном состоянии – рано или поздно неисправности все же проявятся.
Предварительное техническое состояние определяется диагностированием машины по внешним признакам с помощью органов чувств и простейших средств для усиления контролируемого сигнала.
Непрерывный контроль работоспособности и исправности агрегатов и узлов автомобиля осуществляет водитель. Делает он это по внешним проявлениям работы агрегатов и узлов, изменениям возможностей органов управления и режимов двигателя, показаниям индикаторов приборной панели, динамике нарастания расхода топлива и масла. Результаты контроля служат основой для принятия решений по выбору режимов двигателя, запуска и прогрева мотора, своевременному устранению неисправностей.
Диагностирование по внешним признакам является одним из основных, а на магистральных перевозках и для машин, эксплуатируемых в отрыве от предприятий, еще и решающих составляющих поддержания работоспособности подвижного состава.
Знания и наблюдательность во многом предопределяют успех в самостоятельном выявлении неисправностей и часто вполне заменяют современную диагностическую аппаратуру. От водителя, находящегося в постоянном контакте со «своим» автомобилем и обладающего опытом, технической грамотностью и располагающего доступными средствами «домашней» диагностики, не скроется никакая, даже самая редкая и нигде не описанная неисправность.
Важнейшим источником информации служит приборная панель. Ее информация играет особую роль при запуске и прогреве двигателя, а также при появлении признаков неисправностей систем и механизмов машины. Однако приборная панель дает незначительную часть информации.
Опытные водители сами вырабатывают умения и навыки по диагностированию «своего» автомобиля, поведение, индивидуальные особенности и динамику внешних проявлений износа которого в конкретных условиях эксплуатации они в достаточной мере изучили. Таким водителям по характерным сочетаниям относительно небольших изменений в показаниях давления масла, температуры двигателя, уровня охлаждающей жидкости и масла удается своевременно обнаружить дефекты и предупредить развитие неисправностей.
Однако обучение диагностирования машин по внешним признакам в достаточной мере не проводится. В настоящее время имеется большое количество учебников и пособий, где конструкции машин часто излагаются как предмет для инженеров-конструкторов.
Чтобы восполнить пробелы в освещении этой проблемы в отечественной литературе, в данном учебном пособии дается материал по рабочему процессу и конструкции в плане силовых и температурных воздействий на детали эксплуатируемого автомобиля и их возможных повреждений, т.е. автомобиль рассматривается с точки зрения специалиста-ремонтника, а не инженера-конструктора. Такой подход позволяет также более четко анализировать возможные причины неисправностей и таким образом рассмотреть физику процесса их проявления.
Практика показывает, что, даже освоив диагностику неисправностей одной или нескольких марок машин, нельзя быть полностью уверенным при поиске неисправностей автомобиля другой марки. Все это говорит о том, что правильное определение причин неисправностей невозможно без знания физики процесса их проявления.
Данное пособие написано для студентов, знакомых с устройством автомобиля и принципами работы отдельных его механизмов. Будущий диагност обязан не только разбираться в устройстве машины и ее частей, но и ориентироваться в полученной информации и по ней правильно оценивать техническое состояние автомобиля.
Определить причину неисправности в машине может не только искусный мастер, механик. Новичок, если он способен анализировать полученную информацию, обычно тоже достигает желаемого результата, при этом затрачивая больше времени и сил. И дело не только в том, что мастер лучше знает устройство машины. Просто он умеет искать, диагностировать техническое состояние машины по внешним признакам. И в этой науке есть свои правила, тонкости и даже хитрости.
Автору предлагаемого пособия кажется, что не все водители понимают, как и почему различные причины изменения технического состояния автомобиля отражаются на его поведении. Если вы при эксплуатации «своей» машины предполагаете использовать предложенные рекомендации по диагностированию ее технического состояния, попробуйте действовать, как в продуктовом магазине: берите то, что вам нравится, и не обращайте внимания на то, что вам не нужно.





1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
Техническая диагностика – одна из основных частей планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта.
Применение технической диагностики позволяет полнее использовать межремонтный ресурс агрегатов, устранить необоснованную разборку механизмов; резко снизить простои машинно-тракторных агрегатов из-за технических неисправностей путем прогнозирования и предупреждения отказов, снизить трудоемкость ремонта и технического обслуживания за счет сокращения разборочно-сборочных работ, повысить мощность и экономичность агрегатов путем своевременного выполнения регулировочных и других профилактических операций.
Техническая диагностика – область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния элемента, системы.
Технологический процесс определения технического состояния машины или ее агрегатов и узлов без разборки называется техническим диагностированием. Техническое диагностирование решает следующие задачи:
1) контроль технического состояния;
2) поиск места и определение причины отказа (неисправности);
3) прогнозирование технического состояния.
Анализ задач диагностирования показывает, что наиболее сложным в организации контрольно-диагностических работ является получение информации о техническом состоянии отдельных агрегатов и узлов машины. Достоверная информация позволяет не только принимать оптимальные решения о технических воздействиях на конкретный агрегат или узел, но и прогнозировать техническое состояние машины с заданной вероятностью на предстоящий интервал времени (ресурса). В результате появляется возможность установить (предсказать) сроки безотказной работы автомобилей до очередного технического обслуживания или ремонта и предотвратить отказы.
По результатам диагностирования (диагноза) определяется вид технического состояния машины, ее агрегатов и узлов: исправное или неисправное, работоспособное или неработоспособное.
Диагностирование может быть объективным, осуществляемым контрольно-измерительными средствами и диагностическими установками, или субъективным, проводимым при помощи органов чувств исполнителя или простейших технических средств.
Объективное диагностирование более перспективно. Оно дает количественную оценку состояния проверяемых объектов, что позволяет прогнозировать период безотказной работы элементов машин до возникновения их предельного состояния или до ремонта. Однако применить такое диагностирование для контроля технического состояния, например, большинства дорожно-строительных машин не всегда удается.
Субъективное диагностирование позволяет однозначно определить явные дефекты элементов машин и дать ориентировочную оценку их технического состояния. Такое диагностирование используется, как правило, для предварительной постановки диагноза. Более точные результаты можно получить с использованием контрольно-измерительных средств, поэтому сочетание субъективного и объективного диагностирования применяется на автомобильных предприятиях перед проведением плановых технических обслуживании и ремонтов.
Техническое диагностирование можно классифицировать и по следующим признакам.
По организации диагностирование бывает постоянное, которое проводится во время работы машины, и периодическое, которое выполняется во время технического обслуживания, ремонта, а также по мере необходимости.
По назначению диагностирование различают как эксплуатационное, по результатам которого определяется объем и содержание по техническому обслуживанию и ремонту, и функциональное – для оценки основных показателей (мощности, расхода топлива, числа оборотов). К этому признаку иногда относится диагностирование неисправностей для выявления причин ухудшения технического состояния контролируемого объекта и диагностирование износного состояния (ресурсного) для прогнозирования технического состояния элементов машины.
По объему выполняемых работ диагностирование подразделяется на полное, предназначенное для предотвращения отказов, определения остаточного ресурса агрегатов машины и объема ремонтных работ, и частичное – для контроля технического состояния отдельных узлов и агрегатов машины и выявления причин неисправностей.
По времени проведения диагностические работы проводятся как регламентные (зависимые) – при периодическом техническом обслуживании и после плановой ремонтной наработки или как причинные (независимые) – при возникновении неисправностей.
По совокупности работ диагностирование может быть простым (однозначным), позволяющим выдать заключение в форме: «годен - не годен», «исправен - неисправен», или комплексным, цель которого определить объем и содержание работ по техническому обслуживанию и ремонту, проверить основные параметры, выявить причины неисправностей, а также спрогнозировать гарантированный ресурс безотказной работы машины до очередной диагностики или ремонта.
По технологии проведения диагностирование делится на общее и поэлементное (углубленное).
При общем диагностировании (Д-1) определяется техническое состояние узлов и агрегатов, обеспечивающих безопасность движения, и пригодность автомобиля к эксплуатации. Общее диагностирование машины проводится по диагностическим признакам, характеризующим ее общее техническое состояние, без выявления конкретной неисправности. Другими словами, общее диагностирование ставит цель определить возможности дальнейшей эксплуатации узлов и агрегатов без регулировочных работ и ремонтных воздействий.
Если общее диагностирование выполняется через малый промежуток времени и по ограниченному числу параметров, то его принято называть экспресс-диагностикой. Этот вид обслуживания машин проводится, как правило, после устранения выявленных неисправностей в зоне текущего ремонта.
При поэлементном диагностировании (Д-2) определяется техническое состояние элементов автомобиля и уточняется потребность их в техническом обслуживании и ремонте. Такое углубленное диагностирование, как правило, предшествует второму техническому обслуживанию и проводится по диагностическим параметрам, характеризующим техническое состояние агрегатов и стическим параметрам, характеризующим техническое состояние агрегатов и узлов, с выявлением места, причин и характера неисправности.
Поэлементное диагностирование машин качественно отличается от общего диагностирования. В данном случае получение данных о двух состояниях агрегатов и узлов (исправный или неисправный) недостаточно. Здесь выделяется еще промежуточный класс значений параметров с целью прогнозирования отказов путем периодической фиксации текущих значений параметров и последующего установления закона изменения параметра.
Диагностирование Д-1 выполняется при проведении плановых технических обслуживании (ТО-1, ТО-2) или ремонта узлов и систем, влияющих на безопасность движения, а диагностирование Д-2 за 1 – 2 дня перед постановкой машины на ТО-2.
Целесообразно выполнять диагностирование Д-1 как самостоятельную операцию ТО-1 на отдельном специализированном участке. Это позволяет без помех для обслуживания проводить выборочное диагностирование (помимо планового), поскольку производственная программа Д-1 на 30% превышает программу ТО-1. При этом уменьшаются задымленность зон ТО-1 и неравномерность загрузки постов и исполнителей.
Диагностирование состоит из подготовительного, основного и заключительного этапов.
К подготовительному этапу относятся очистка и мойка, установка машины на диагностический пост, внешний осмотр и занесение его результатов в контрольно-диагностическую карту, выполнение некоторых операций технического обслуживания, монтаж датчиков и измерительных приборов.
Основной этап заключается в установлении необходимых режимов работы двигателя, замере параметров технического состояния и занесение результатов в контрольно-диагностическую карту.
В заключительный этап входит постановка диагноза, в результате которого определяется характер и объем работ по поддержанию машины в работоспособном состоянии, а также прогнозирование остаточного ресурса.
Операции на подготовительном этапе выполняются с целью наиболее точного и удобного замера параметров. Обычно эти операции заключаются в крепеже деталей, устранении мелких неисправностей, мешающих правильной постановке диагноза. Например, перед определением мощностных и экономических показателей двигателя промывается воздухоочиститель, регулируются зазоры клапанов и форсунки, очищается центробежный масляный фильтр, проверяется крепление головки блока цилиндров.
На основном этапе необходимый режим диагностирования, характеризуемый температурами охлаждающей жидкости и картерного масла, частотой вращения коленчатого вала и нагрузкой, устанавливается для поддержания одинаковых условий оценки технического состояния и уменьшения погрешностей измерения. Соблюдение заданных режимов при измерении одних и тех же параметров позволяет в дальнейшем сравнить результаты измерений, проводимых в разное время, и точнее определить динамику изменения этих параметров за известный период работы.
На заключительном этапе устанавливается, какой вид обслуживания следует провести (только плановое или плановое с устранением неисправностей).
Последним элементом в организации диагностирования должна явиться разработка методики прогнозирования вероятности безотказной работы машины в определенном интервале пробега (наработки). Это тем более важно при работе автомобилей, длительно оторванных от стационарной базы.
Техническое диагностирование машин в условиях эксплуатации может быть организовано на базе стационарного пункта диагностирования и передвижной диагностической станции.
Организация на базе стационарного пункта технического диагностирования имеет положительные стороны, как простота варьирования нужными режимами нагрузки, возможность желательного размещения измерительных приборов и устройств. К недостаткам такого варианта относятся ограниченная возможность полной загрузки высокопроизводительных и дорогих диагностических установок и приборов, невозможность использования стационарной базы при завершении строительных и дорожных работ на данном объекте и перебазировании на другой объект.
В условиях дорожно-строительных организаций наиболее предпочтительной является передвижная станция с набором измерительных средств, необходимых для диагностирования основных наиболее сложных строительных, путевых и подъемно-транспортных машин. Такая станция позволяет наладить планомерное и четкое наблюдение за состоянием машинного парка. Количество таких станций определяется численностью машин, их территориальным распределением и трудоемкостью технического диагностирования единичной машины.
Широкое применение диагностирования машин возможно при условии их приспособленности к проведению диагностических операций и прогнозированию технического состояния. Приспособленность к диагностированию определяется возможностью установки различных датчиков и другого оборудования для получения необходимых диагностических параметров, т.е. внешних средств технического диагностирования.
Применяемые в дорожном строительстве машины имеют ограниченную приспособленность к диагностированию, которое может проводиться лишь на базе стационарного пункта с помощью внешних средств диагностирования. Однако современный автомобиль имеет встроенные средства диагностирования. Используя электронный блок управления какой-либо системой (двигателем, автоматической коробкой передач, противобуксовочной системой и т.д.), такой автомобиль имеет систему самодиагностики как входных и выходных цепей и компонентов, так и некоторых функций внутреннего состояния системы. В блоках управления осуществление функций самодиагностики занимает до 50 % ресурса компьютера (процессора). В случае нахождения неисправности в какой-либо цепи (например, отсутствие или несоответствие заданному уровню сигнала датчика) компьютер записывает соответствующий данной неисправности цифровой код в специальную область памяти.
При этом в электронном блоке управления включается обходная программа, работающая по величинам, принимаемым по «умолчанию» — выбору программой среднего значения переменной при отсутствии указаний извне. В это время на приборной панели будет гореть табло с надписью «СНЕСК» или с изображением двигателя (не у всех моделей), если неисправен двигатель. При устранении неисправности или самоустранении дефекта табло погаснет. Однако информация о существовании данной неисправности (дефекта) будет сохранена в памяти компьютера до тех пор, пока питание компьютера не отключится.
Для получения информации о характере неисправности необходимо осуществить «считывание» кода из памяти. В ранних системах это можно сделать переводом компьютера в режим выдачи диагностических кодов посредством вспышек индикатора различной конструкции. Активизация диагностического режима обычно осуществляется замыканием определенных ножек на диагностическом разъеме при включенном зажигании.
В новых системах выдача световых кодов практически не применяется и для доступа к памяти применяют специальные приборы – сканеры.
Кроме выдачи кодов, почти все электронные блоки управления обеспечивают вывод на диагностический разъем поток цифровых параметров в реальном масштабе времени. Список этих параметров включает параметры работы датчиков, параметры рассчитанных компьютером сигналов и параметры внутреннего состояния системы.
Многие электронные блоки управления кроме перечисленных функций позволяют работать в двухстороннем режиме. В этом случае непосредственно с клавиатуры сканера можно управлять регулирующими компонентами системы (форсунками, реле, соленоидами). Таким образом, можно проверить исправность различных контуров или осуществить специальные тесты.
Многие производители выпускают блоки управления с возможностями перепрограммирования (отключение контура обратной связи или переход на бензин с другим октановым числом) в процессе эксплуатации. Такая операция выполняется либо с применением сканеров, либо путем замены постоянно запоминающего устройства в блоке управления.
Техническое диагностирование машин в эксплуатации является необходимой составляющей в профилактическом обслуживании машин и одним из элементов научной организации труда. По мере совершенствования конструкции автомобилей потребность в обслуживании сокращается и, как следствие, доля контрольно-диагностических работ увеличивается.
Важным этапом организации диагностирования является разработка способов поиска неисправностей.
2. СПОСОБЫ ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ
Поиск неисправностей нередко требует много времени. Отказ элемента машины может быть вызван неисправностью одной из входящих в элемент (агрегат, узел) детали, причем внешнее проявление отказа различных деталей будет одинаковым.
На практике поиск неисправности в строительных и путевых машинах проводится без использования специального диагностического оборудования и автоматических устройств. Эту работу чаще всего выполняет либо водитель (машинист), либо механик по техническому обслуживанию.
В этом случае проверяющий выясняет у водителя (машиниста) характер проявления отказа, осматривает неисправный агрегат, проверяет его техническое состояния по внешним признакам. После этого, опираясь на свой практический опыт, знание конструкции агрегата, оценивает состояние объекта и составляет предположения о возможных причинах неисправности.
Обычно отказ стараются отнести к каким-либо наиболее известным и вероятным причинам. В ряде случаев приходится не раз проводить поиск неисправностей, предполагая другие причины, пока не будет обнаружена истинная причина отказа.
Таким образом, издержки, обусловленные поиском неисправностей в машине, во многом зависят от правильности процедуры поиска. Выбор способа поиска неисправности осуществляется обычно с учетом вероятности его появления, затрат ресурсов на поиск и продолжительность поиска. Всегда желательно применить такой способ, при котором временные (денежные) издержки будут минимальными.
Существуют следующие способы поиска неисправностей.
Способ случайного выбора проверок применяется, когда отсутствуют данные о надежности отдельных деталей и трудоемкости их проверки. Считается, что выход деталей из строя равновероятен. Нередко прибегают к методам последовательного исключения. Например, неработающий цилиндр дизельного двигателя можно обнаружить путем поочередного выключения подачи топлива в цилиндры. При отключении форсунки дизеля характер и звук выхлопа не изменяются.
Способ проверки по возрастающей трудоемкости заключается в том, что последовательность проверок деталей (узлов) выбирается в порядке возрастания трудоемкости и длительности каждой контрольной операции. Первыми выполняются наиболее простые и менее трудоемкие диагностические работы.
Способ контроля «слабых» точек заключается в том, что последовательность контрольных операций устанавливается в том порядке, в котором располагаются численные значения вероятностей возможных причин неисправностей, т.е. сначала проверяются те элементы, которые характеризуются меньшей надежностью. Данный способ применим, когда имеются данные о надежности деталей и узлов. Например, наиболее часто встречающаяся причина перебоев в работе дизельного двигателя – неудовлетворительная работа форсунок. Следовательно, поиск неисправности в этом случае следует начинать с проверки форсунок.
Способ «время-вероятность» основывается на выборе последовательности контрольных операций в соответствии с убыванием численного отношения вероятности отказа, обусловленного неисправностью данного элемента, к продолжительности проверки этого элемента. При таком выборе последовательности обеспечивается большая вероятность обнаружения неисправности на каждую единицу времени при первых проверках. Этот способ эффективен при большой дисперсии продолжительности проверок элементов машин. Например, перегрев двигателя, сопровождаемый кипением воды в радиаторе, возможен по следующим причинам: при срезе шпонки крыльчатки водяного насоса, чрезмерном загрязнении сердцевины радиатора, ослаблении ремня вентилятора и др. Из перечисленных причин наиболее часто встречается ослабление приводного ремня, а время, потребное на проверку его натяжения, наоборот, является минимальным. Отсюда следует, что определение причин указанной неисправности нужно начинать с проверки натяжения ремня вентилятора.
Рассмотренные способы требуют индивидуальной проверки каждого элемента агрегата или машины. Однако в агрегатах и машинах, образованных функционально связанными элементами, могут применяться и более эффективные групповые способы проверки.
Сущность групповых способов заключается в том, что контролируемая система делится на два и более участка, один из которых подвергается проверке. Если проверяемый участок системы окажется исправным, то входящие в него элементы дальнейшей проверки не требуют.
Для установления порядка групповой проверки состояние машины применяются следующие способы.
Способ половинного разбиения предполагает, что система подразделяется на участки, примерно равные по количеству элементов, и очередной проверке подвергается любой их двух участков. Такой метод называется методом средней точки.
Так диагностируется система зажигания, которая делится на цепи: первичную (низковольтную) и вторичную (высоковольтную). Проверку системы зажигания рекомендуется начинать с проверки первичной цепи. Если ток в первичной цепи прерывается синхронно проворачиванию коленчатого вала, значит неисправность во вторичной цепи.
Способ равных вероятностей состоит в том, что деление системы на участки основывается не на числе элементов, а на равной суммарной вероятности появления неисправности на одном и на другом участках.
Например, при поиске неисправности «Двигатель не пускается» вероятность отказа кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов меньше, чем вероятность отказа систем зажигания и питания. В то же время, поиск неисправности предполагает, что отказала одна система. Действительно, на практике редко имеет место отказ одновременно двух систем. Таким образом, условно принимается, что двигатель состоит всего лишь из двух систем. На самом деле это не так, но решено, что остальные системы работоспособны (без проверок). В центре внимания остались две системы и их надо проверить.
Способ наименее трудоемких проверок также делит систему на участки, последовательность испытания которых устанавливаются по численному значению отношения суммарной вероятности отказа к продолжительности проверки.
Групповая проверка состояния машины и отыскания неисправностей применяется в системах с большим числом функционально связанных элементов.
Правильный выбор способа поиска неисправностей основан на предварительном изучении и анализе принципиальной и структурной схем объекта контроля, его описания, технических данных, эксплуатационных характеристик, накоплении и обработке статистических материалов по числу и характеру отказов, динамике изменения параметров состояния в процессе эксплуатации.
На практике в случае внезапного отказа и затруднениях применения указанных способов нужно вспомнить, что делалось на машине непосредственно перед поездкой или какие операции технического обслуживания давно не выполнялись.
Неприятности могут возникнуть после заправки мотора случайным бензином или маслом неизвестного происхождения, добавления присадок сомнительного качества, а также после неквалифицированного обслуживания. Также следует помнить, что для определенного времени года и погоды характерны «свои» отказы.
Чтобы перед началом ремонта правильно выбрать его технологию (объем), необходимо определить техническое состояние машины, представлять основные неисправности и причины их появления.


3. ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ МАШИНЫ И ПРИЧИНЫ ЕГО ИЗМЕНЕНИЯ
Техническим состоянием называется совокупность подверженных изменению в процессе производства или эксплуатации свойств объекта, характеризуемая в определенный момент времени признаками, установленными технической документацией на этот объект. Признаками технического состояния объекта могут быть качественные и (или) количественные характеристики его свойств. Фактические значения количественных и качественных характеристик определяют техническое состояние объекта.
Совокупность технических состояний, удовлетворяющих (неудовлетворяющих) требованиям, определяющим неисправность или работоспособность или правильное функционирование объекта, образует соответствующие виды технического состояния объекта. Для определения вида технического состояния необходимо знание:
технического состояния, определяемого путем диагностирования;
требований, определяющих исправность, работоспособность и правильное функционирование объекта, в форме, например, задания в технической документации номенклатуры и допустимых значений количественных и качественных характеристик свойств объекта.
Включаемая в техническую документацию номенклатура характеристик свойств объекта должна содержать диагностические параметры (признаки), доступные для проведения тех видов диагностирования, которые требуются как в условиях производства, так и в условиях эксплуатации объекта, т.е. для проведения проверки исправности, работоспособности, правильности функционирования и поиска дефекта с требуемой глубиной.
Таким образом, техническое состояние машины – состояние, которое характеризуется в определенный момент времени, при определенных условиях внешней среды, значениями параметров, установленных технической документацией на машину.
При длительной эксплуатации техническое состояние любой машины неизбежно ухудшается. Техническое состояние машины может быть исправным или неисправным, работоспособным или неработоспособным.
Исправность – состояние машины, при котором оно удовлетворяет не только основным, но и вспомогательным требованиям технической документации. Иначе говоря, все структурные параметры находятся в допустимых пределах.
Работоспособность – состояние машины, при котором оно соответствует всем установленным для него основным параметрам, предусмотренными в технической документации, и способно выполнить заданные функции. Например, согласно требованиям Правил дорожного движения, автомобиль у которого отсутствует зеркало заднего вида или не работает звуковой сигнал, считается неисправным, но работоспособным. Неработоспособность для автомобиля означает невозможность выполнять им заданную функцию – совершать транспортную работу. Иными словами, произошел отказ – неисправность, нарушающая полную или частичную работоспособность
Работоспособный автомобиль может быть исправным или неисправным. Исправный автомобиль всегда работоспособен, а неисправный может быть как работоспособным, так и неработоспособным.
При одном и том же объективно существующем техническом состоянии объект может быть, например, работоспособным для одних условий применения и неработоспособным для других. Так, дизельный двигатель после наступления неработоспособного состояния на мотовозе может оказаться работоспособным в качестве источника механической энергии в установках различного назначения в стационарных условиях при выполнении вспомогательных работ.
Ухудшение технического состояния машины зависит от многочисленных факторов, которые действуют на технико-экономические показатели не изолированно, а комплексно, находясь в сложной зависимости друг от друга. Можно назвать целый ряд причин, уменьшающих срок службы машины или ее агрегатов. Например, для двигателей большое значение имеет применяемые горюче-смазочные материалы. Отечественные топлива содержат большое количество мелких частиц различного происхождения. Если фильтр не обеспечивает необходимой тонкой очистки топлива, то это уменьшает ресурс двигателя. У дизелей на работу и ресурс топливной аппаратуры влияет качество топлива. Содержащиеся в нем сера и вода вызывают коррозию насоса и форсунок, приводят к нарушениям в подаче топлива. Это, в свою очередь, может привести к серьезным неисправностям (прогарам, поломкам поршней). Большое влияние на срок службы оказывают дорожные условия, требующие от водителя частых изменений режимов работы двигателя.
Большое влияние на срок службы оказывают дорожные условия, требующие от водителя частых изменений режимов работы двигателя. Это характерно для узких дорог (частые обгоны), для дорог с дефектами покрытия. Не секрет, что двигатель, длительно работающий на постоянных режимах, служит ощутимо дольше.
Повышенная запыленность воздуха приводит к попаданию пыли в топливный бак при заправке. По мере засорения воздушного фильтра возрастает сопротивление движению воздуха. В результате этого в фильтре и во впускном патрубке возникает дополнительное разрежение, которое, с одной стороны, создает опасность подсоса в камеры сгорания неочищенного запыленного воздуха (через неплотности системы), а с другой – снижает массу, температуру и давление воздушного заряда, поступающего в камеры. Абразивные частицы, проникшие из камер сгорания в картер, попадают в смазочное масло и, циркулируя с ним, изнашивают детали двигателя.
Погодные условия также способствуют появлению неисправностей. Один запуск двигателя в сильный мороз из-за ухудшения условий смазки деталей равен пробегу в несколько сотен километров.
И, наконец, серьезные неисправности доставляет несвоевременное и неквалифицированное обслуживание. Например, использование масла требуемой вязкости, но несоответствующего качества может привести к серьезному износу подшипников современного двигателя. Особенно это опасно для высокооборотных двигателей с турбонаддувом, где масло низкого качества также быстро выводит из строя турбокомпрессор.
Причины изменения технического состояния можно условно разделить на три группы (рис. 1).

Рис. 1. Основные причины возникновения неисправностей
Для машины и ее агрегатов всегда существуют сроки службы (ресурс). В течение этого времени происходит естественный износ деталей, который при правильной эксплуатации и своевременном техническом обслуживании определяется в основном конструкцией агрегатов. После пробега, соответствующего техническому ресурсу, состояние двигателя обычно характеризуется большим расходом масла, повышенной шумностью, а иногда стуками различного происхождения, связанными большими зазорами в изношенных деталях, падением мощности, трудностью запуска. Дальнейшая эксплуатация изношенного двигателя приводит к тому, что его удается пустить, только вывернув и очистив замасленные свечи. В процессе работы при снижении частоты вращения коленчатого вала и нагрузки свечи повторно «забрасываются» маслом, и отдельные цилиндры выключаются из работы. Можно сказать, что двигатель, достигший такого состояния, отработал даже несколько больше своего ресурса, поскольку его эксплуатация становится невозможной.

Иногда на техническое состояние машины и ее агрегатов оказывают влияние заводские дефекты деталей. Обычно такие дефекты проявляются уже при небольших пробегах. Они могут быть обусловлены различными причинами, в том числе нарушением режимов термообработки, вследствие чего возможно появление и развитие трещин, отклонениями формы и расположения деталей, влияющими на интенсивность их износа, а также дефектами в материале заготовок деталей. Такие случаи редки, и их проявление не зависит напрямую от условий эксплуатации. В то же время при появлении подобных дефектов и поломок не всегда легко установить, являются ли они следствием технологического брака при изготовлении или нарушения правил эксплуатации.
Проведенный анализ показывает, что при техническом обслуживании машин следует, прежде всего, диагностировать те элементы, где возможны изменения, и в соответствии с результатами диагностирования выполнить по потребности необходимые профилактические работы.
Эффективность диагностирования зависит от правильности выбора параметров, подлежащих контролю. При установлении перечня таких параметров составляют структурную схему возможных состояний элементов машины. Затем на основе анализа закономерностей изменения технического состояния элементов выбирают те параметры, которые могли бы характеризовать состояние контролируемого объекта в любой момент времени.

4. ПАРАМЕТРЫ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
Параметр технического состояния – количественная мера, характеризующая свойство объекта системы. Количественной мерой параметра является его значение.
Для каждого изделия можно указать множество параметров, характеризующих его техническое состояние. В зависимости от применения метода диагностирования используются те или иные параметры.
Исследование закономерностей отказов показывает, что нарушение работоспособности машины или ее элементов в основном происходит в результате постепенного ухудшения технического состояния. В процессе эксплуатации трущиеся сопряжения узлов и деталей изнашиваются, т.е. изменяются значения структурных параметров, непосредственно характеризующих исправность объектов диагностирования.
Любая машина обладает вполне определенной структурой, т.е. взаимной связью и взаимным расположением составных элементов, характеризующих конструктивные особенности системы. Хотя структура системы в целом остается неизменной, отдельные сопряжения этой системы вследствие износов и других явлений изменяют свои размеры, например, увеличиваются зазоры в подшипниках, в шкворневых соединениях и т.д.
Структурный параметр характеризует свойство структуры системы или ее отдельных элементов. К ним относятся размеры, геометрическая форма, взаимное расположение и сопряжения элементов, чистота их поверхностей.
Для определения технического состояния механизма (агрегата) возникает необходимость в измерении структурных параметров. Однако возможность прямого измерения структурных параметров без разборки для диагностики весьма ограничена. Поэтому при диагностике параметры технического состояния механизма (агрегата), как правило, измеряются косвенно, для чего используются выходные (рабочие) характеристики (мощность, изменения тепловых режимов и давлений, угар картерного масла, количество прорвавшихся в картер двигателя газов и др.). Указанные параметры называются диагностическими.
Возможность определять техническое состояние машины и ее элементов по диагностическим параметрам (косвенным признакам) составляет сущность процесса диагностирования.
Диагностический параметр всегда связан со структурным. Например, условия плотности в цилиндро-поршневой группе двигателя обеспечивается зазорами между стенками цилиндра и поршнем, кольцами и поршневыми канавками, а условия трения в кривошипно-шатунном механизме – зазорами между шейками коленчатого вала и вкладышами. Обеспечивающие работоспособность двигателя названные зазоры могут служить структурными параметрами для оценки технического состояния. Однако измерить их без предварительной разборки двигателя не представляется возможным. В этих случаях о величине зазоров судят по диагностическим параметрам (компрессии в цилиндрах двигателя, давлению масла в смазочной системе).
В агрегатах шасси автомобиля величину зазора между сопряженными деталями контролируют с помощью люфтов и свободных ходов.
Под термином «люфт» чаще всего понимают свободное линейное или угловое перемещение какой-либо детали узла, обусловленное зазорами в его сопряжениях ипередаточными числами звеньев механизма. Например, в результате увеличения зазоров в подшипниках увеличивается люфт колес ходовой части машины.
Зная передаточные числа звеньев узла и определив путем измерения величину люфтов, можно достаточно точно определить величину зазоров в сопряжениях.
Люфты измеряются в градусах и линейных единицах. Для диагностики технического состояния по этому параметру необходимо знать предельные значения люфтов для данного механизма.
В некоторых системах и агрегатах машины правильность взаимодействия деталей механизмов обусловлена расчетной величиной перемещения деталей привода, т.е. ходом. Общий ход обычно состоит из свободного и рабочего ходов. Свободный ход так же как и люфт, соответствует зазору между рабочими поверхностями деталей привода, а рабочий ход – относительному перемещению включенных деталей при создании рабочего усилия. Путем измерения этих диагностических параметров можно судить о техническом состоянии, например, сцепления или тормозов.
От параметров технического состояния следует отличать признаки (симптомы) сопутствующих процессов, которые позволяют в процессе диагностирования давать заключение – исправен или неисправен узел, прибор в данный момент. Диагностические признаки в качестве параметров технического состояния машин и большинства их составных частей представляют собой неэлектрические величины: давление, расход и температура жидкости и газа, механические усилия и моменты вращения, линейные и угловые перемещения, шум и стук, вибрации и ускорения, нагрев и утечка эксплуатационных материалов, временные интервалы и др.
Признаки могут стать диагностическими параметрами, если будет найдена взаимосвязь между признаком и структурным параметром. Примером диагностического признака является содержание металлических примесей в моторном масле при применении диагностического метода спектрального анализа масла.
По объему и характеру информации параметры технического состояния можно классифицировать по следующим признакам.
По характеру воздействия на систему различают входные и выходные параметры. Под входными параметрами понимают количественную меру воздействия на систему извне. Для машины это будет нагрузка и характер ее приложения (переменная или постоянная), расход и количество топлива и масла, климатические и атмосферные условия, рельеф местности. Под выходными параметрами понимают количественную меру внешнего проявления свойств системы. Например, для двигателя – это мощность, температура охлаждающей жидкости, дымность выхлопных газов, давление в смазочной системе. Именно по выходным параметрам контролируют техническое состояние машины.
Каждая машина может характеризоваться основными и второстепенными параметрами. Основные параметры характеризуют возможность выполнения системой заданных функций, например, давление в смазочной системе двигателя. Второстепенные параметры определяют удобство эксплуатации, внешний вид, техническую эстетику.
Параметры технического состояния характеризуются темпом изменения. В процессе эксплуатации параметры изменяются от номинальной до предельной величины. Номинальными считаются параметры, при значении которых обеспечивается максимальная эффективность эксплуатации элемента машины по технико-экономическим показателям. Такие параметры, как правило, бывают у новых или капитально отремонтированных машин или агрегатов после их обкатки (приработки). Предельными считаются параметры, при значении которых дальнейшая эксплуатация машины или агрегата в целом недопустима.
Допустимыми считаются параметры, при которых обеспечивается безотказная работа элемента без выполнения регулировочных и других профилактических работ и проведения сопутствующего ремонта до соответствующего очередного технического обслуживания или планового ремонта.
По объему информации параметры делятся на общие и частные. Общие параметры определяют техническое состояние машины в целом, например, длительность цикла экскавации для экскаватора с гидравлическим приводом, время торможения. Частные параметры определяют неисправности какого-либо элемента машины.
Информативность большинства диагностических параметров относительно невелика. Сложные системы и агрегаты машины могут иметь различные неисправности, а диагностические параметры часто проявляются одинаково при нескольких неисправностях. Например, величина сжатия в цилиндрах двигателя в конце такта сжатия – компрессия зависит не только от износа компрессионных колец и герметичности клапанов, но и от температуры двигателя, увеличенного расхода топлива. Поэтому параметры делятся на независимые, указывающие на одну конкретную неисправность объекта диагностирования, и зависимые, дающие более общую информацию. Независимые параметры характеризуют главным образом техническое состояние простых механизмов. Например, величина люфта свидетельствует об износе шарнирного соединения, но она не определяет величину износа.
Используя предельные, допустимые и номинальные параметры, можно применить различные методы диагностирования в зависимости от технического состояния проверяемого объекта, квалификации персонала, вида диагностического оборудования.


5. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
Существующие методы определения значений диагностических параметров подразделяются на рабочие и тестовые.
Рабочее техническое диагностирование проводят во время работы машины, которая воспринимает только рабочие воздействия. В связи с этим никакие воздействия на объект со стороны средств диагностирования не подаются. Например, диагностирование машины на стенде с беговыми барабанами.
При этом используются внешние и встроенные средства диагностирования для контроля технического состояния.
Тестовое техническое диагностирование выполняют путем подачи на объект тестовых воздействий, характер и значения которых соответствуют нормативно-технической документации. Например, если при подаче определенного напряжения на клеммы регулятора напряжения контакты замкнутся, то регулятор считается исправным.
По характеру распознаваемых параметров (структурных или диагностических) диагностические методы бывают субъективными и объективными.
Субъективные методы диагностирования – самые простые методы оценки технического состояния машин, осуществляемые с помощью органов чувств исполнителя или простейших технических приборов, работающих по принципу: «исправен или неисправен». Они характеризуют главным образом качественные отклонения диагностических (косвенных) параметров от номинальных. Попытки использовать их для количественной оценки технического состояния машин и ее элементов приводят, как правило, к значительным ошибкам. Только опытный специалист может определить действительное техническое состояние машины или ее элементов, например, по динамике стуков и шумам, дымности выхлопных газов. Обычно субъективные методы применяются в сочетании с простейшими средствами контроля, например, стуки прослушиваются стетоскопом, качество масла оценивается с помощью фильтрованной бумаги.
Субъективная оценка технического состояния автомобиля при всех ее недостатках, связанных в основном со значительными погрешностями, обладает определенными достоинствами, так как не требует больших материальных затрат, а минимальное оценочное время и одновременность оценки целого ряда узлов и механизмов обуславливают большую избирательную возможность и практически неограниченное число оценочных параметров. В случае контроля технического состояния на посту диагностирования автомобиль направляется или на стоянку, или в зону текущего ремонта, или на определенный вид технического обслуживания.
Объективные методы диагностирования, выполняемые по структурным (прямым) параметрам, называются прямыми методами. Прямое диагностирование осуществляется с помощью измерительных приборов и инструментов: штангенциркуля, индикатора, микрометра, мотортестера и др.
В зависимости от характера и типа косвенных параметров различают следующие методы диагностирования:
- по герметичности рабочих объемов;
- по функциональным параметрам;
- по параметрам рабочего процесса;
- по концентрации продуктов износа в масле;
- по виброакустическим параметрам.
При диагностировании по герметичности рабочих объемов используют такие параметры, как давление, создаваемое парой деталей типа «поршень-цилиндр», расход воздуха или масла через неплотности, количество прорвавшихся в картер газов, угар масла в двигателе.
При диагностировании по функциональным параметрам сборочных единиц машины определяют мощность двигателя, частоту вращения коленчатого вала, подачу насосов, пропускную способность фильтров, давление впрыска форсунки, открытие клапанов.
При диагностировании по параметрам рабочего процесса контролируют такие параметры, отклонения которых от номинальных значений свидетельствуют об ухудшении функциональных характеристик, например, расходы топлива и масла, температура охлаждающей жидкости, тормозной путь, дымность выхлопа.
Диагностирование по концентрации продуктов износа в рабочих маслах основано на анализе проб масла из картеров двигателя и агрегатов трансмиссии или других емкостей с целью определения количественного содержания продуктов изнашивания деталей, загрязнений и примесей органического и неорганического происхождений, попадающих в масло, а также элементов, указанных в паспорте состава масла. Для анализа отбирают до 150 грамм масла через 3 – 5 тысяч километров. Пробу следует брать из прогретого до рабочей температуры двигателя, не позднее 10 минут после его остановки. Если есть возможность, через 100 – 200 километров пробу нужно повторить. Вторая проба может показать динамику процесса износа узлов трения.
Концентрация продуктов износа пропорциональна интенсивности изнашивания деталей. Очевидно, что наибольшая концентрация продуктов износа будет в период приработки (обкатки). Известно, что для каждой модели машины время обкатки примерно одинаково. Если время приработки капитально отремонтированного двигателя уже превышено, а интенсивность изнашивания продолжает возрастать, то можно предположить, что при сборке была допущена ошибка (не выдержан требуемый зазор, перетянут подшипник, установлена некачественная запасная часть). На эти вопросы может ответить анализ пробы масла.
В двигателе концентрация продуктов износа зависит только от интенсивности изнашивания и практически не зависит от сроков работы картерного масла. Это объясняется тем, что через некоторый период работы двигателя после замены масла благодаря его фильтрации наступает равновесное состояние между накоплением в масле продуктов износа и их отфильтрованием. В агрегатах трансмиссии, работающих без фильтрации, эта концентрация будет зависеть от обоих вышеуказанных условий, что надо учитывать при анализе проб масел.
Колориметрический метод основан на сравнении окраски исследуемого масла с окраской стандартного, в котором концентрация продуктов износа предварительно известна.
Магнитоиндукционный метод учитывает зависимость магнитной индукции от содержания железа в пробе масла. Вводимое масло в катушку индуктивности вызовет изменение величины протекающего по катушке тока.
Однако данные методы являются ориентировочными и могут быть применены при аварийных износах или ускоренных испытаниях, когда концентрация продуктов износа достаточно велика.
Наибольшее распространение получил спектрографический метод, с помощью которого содержание продуктов износа в пробе масла определяется путем разложения их излучений, происходящих под воздействием вольфрамовой дуги, на отдельные спектры. Результаты анализа получают при фотографировании спектров с последующей расшифровкой спектрограмм.
Такие методы можно разделить на две группы:
- методы, при которых пробу масла предварительно озоляют, а затем по
составу золы определяют содержание продуктов износа;
- методы непосредственного анализа жидкостной пробы.
По этим методам оценивается спектр свечений содержимого пробы масла, образовавшийся в результате возбуждения дуги переменного тока. Именно высокая температура плазмы переводит атомы элементов в состояние их свечения. Свечение сначала направляется в специальный прибор, а затем в регистрирующее устройство. Технологии спектрального анализа позволяют установить не только остаточный ресурс, но и определить наиболее изношенные детали агрегата без разборки. Допустим анализ проб выявил высокое содержание в двигателе кремния. Известно, что кремний – это пыль (грязь), и оказаться в масле он мог либо в процессе приготовления (разливе, перевозки), либо через систему впуска, минуя воздушный фильтр. Таким образом, следует срочно заменить масло и проверить систему очистки воздуха. Также по содержанию в картерном масле алюминия можно судить об износе поршней, а хрома – хромированных поршневых колец, свинца – подшипников коленчатого вала.
Акустический метод диагностирования основан на изменении частоты звуковых колебаний, излучаемых объектами в процесс работы. Широко распространено прослушивание работающего двигателя. Например, с увеличением зазоров в подшипниках появляются характерные стуки, прослушиваемые в определенных зонах и при соответствующих режимах работы с помощью стетоскопа (рис. 2). Однако эти стуки отчетливо слышны при значениях, превосходящих допустимые. Причем количественная оценка зазоров зависит от слуховых качеств и опыта оператора, т.е. от его субъективных особенностей.




Рис. 2. Стетоскопы и зоны прослушивания стуков на двигателе:
а – стетоскоп механический; б – стетоскоп электронный; в – зоны прослушивания; 1 – стержень; 2 – мембрана; 3 – трубки резиновые; 4 – наконечники;
5 - пластина пружинная; 6 – телефон; 7 – зона клапанов; 8 – зона шатунных подипников; 9 – зона распределительных шестерен; 10 – зона коренных подшипников; 11 – зона подшипников распределительного вала
Реальные шумы в реальном автомобиле исследовать далеко не так просто, даже вооружившись серьезными приборами, не каждый специалист безошибочно определит источник шума. На слух очень легко обмануться – часто оказывается, что шум, порождаемый задним мостом, на деле вызван неисправностью в противоположном конце машины. В замкнутом пространстве салона шум от источника достигает барабанных перепонок разными путями. Часть – по металлу кузова, другая – по воздуху, третья – по пластиковым панелям. Более того, шум переходит из одной среды в другую, распространяясь, например, в металле намного быстрее, чем в воздухе (до 15 раз), что усложняет общую картину.
Виброакустический метод основан на измерении параметров вибраций агрегата, например блока цилиндров, характеризующих степень изношенности деталей. Во время работы машины движение деталей сопровождается их соударениями, в результате которых по механизмам распространяются упругие колебания. По мере изнашивания механизмов или при возникновении в них дефектов нарушаются запроектированные кинематические связи между деталями, вследствие чего характер шума и вибрации изменяются.
Сигналы, возбуждаемые колебаниями работающих механизмов, имеют импульсный характер. Причем энергия акустического сигнала возрастает с увеличением зазора между соударяющими деталями. Поэтому амплитуда виброакустического сигнала может точно характеризовать состояние кинематической пары. Сигналы воспринимаются специальными датчиками, установленными на корпусе узла или детали, причем датчик воспринимает результирующие колебания, порождаемые всеми элементами системы. Задача состоит в разделении такого сигнала на составляющие, при котором каждая из них характеризовала бы техническое состояние определенного элемента или одной кинематической пары.
Известны несколько способов разделения сигнала: амплитудный, временный и частотный.
При амплитудном разделении датчик необходимо установить в том месте, где амплитуда полезного сигнала была бы максимальной, а сигналы помех наименьшими.
При временном разделении сигналов системы исходят из того, что моменты их появления отличаются на определенную величину времени. Например, сигналы, возникающие в верхних и нижних головках шатунов, чередуются в определенной последовательности с определенными промежутками времени между ними, заданными кинематикой указанного механизма и частотой вращения коленчатого вала. Временное разделение сигналов называется стробированием. Стробатор – прибор, пропускающий через себя сигнал только в определенные промежутки времени. Идущие вне этих промежутков сигналы подавляются. Например, стробатор передает сигнал только в момент достижения поршня верхней мертвой точки.
Для частотного разделения сигналов необходимо знать частоту или период следования каждого их них. Частоты следования импульсов от соударений различных элементов, как правило, отличаются друг от друга. Например, энергия колебательного процесса от перекладки поршня в зазоре у двигателя СМД-14 находится в диапазоне 500 - 4000 Гц, а энергия от ударов поршневых колец о канавки поршня 10000 - 14000 Гц.
Для оценки технического состояния отдельных элементов системы по вибрационным колебаниям необходимо сделать спектральный анализ этих колебаний, после которого можно выявить их причины, а также определить, в каких диапазонах частот изменяется энергия вибрации в зависимости от параметров состояния проверяемого сопряжения. Сущность спектрального разложения в том, что из общего колебательного процесса, порождаемого всеми элементами системы, поочередно выделяют полосы спектров колебаний с последующим определением энергии вибрации в каждой выделяемой полосе. Такое разложение выполняют анализаторы спектра. В качестве приемников вибраций обычно используют пъезоэлектрические датчики ускорений, преобразующие механические колебания в электрические сигналы. Виброграммы несут большой объем диагностической информации. По виброграмме посадки клапана можно выявить отклонения теплового зазора в приводе, снижение жесткости пружины.
Большое разнообразие методов технической диагностики вызвано значительной трудоемкостью выполнения контрольно-диагностических операций. Из всех известных методов наиболее универсальны виброакустический метод и спектрографический метод определения содержания продуктов износа в работающих маслах. Они позволяют не только унифицировать диагностические комплексы, но и автоматизировать процесс диагностирования.
Однако чрезмерное усложнение современных диагностических систем приводит к значительному их удорожанию. Такие системы могут оказаться экономически малоэффективными. Так, неисправности механической части нередко могут быть определены только по внешним признакам, например, на «слух». Практика показывает, что с помощью даже современного электронного диагностического оборудования не удается определить причину стука или большого расхода масла. Поэтому в практической деятельности большое значение имеет предварительное диагностирование технического состояния машин по внешним признакам.


6. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ
ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

Работающий двигатель характеризуется целым рядом внешних проявлений, правильный анализ которых дает ценную информацию о неисправностях. Более того, существует большое количество неисправностей, которые можно определить только по внешним признакам: постороннему шуму, цвету и составу выхлопных газов, расходу масла и охлаждающей жидкости.
Если рассматривать двигатель в качестве черного ящика, т.е. не зная его устройства и характерных особенностей конструкции, то по внешним признакам можно определить неисправность только по определенному алгоритму, придерживаясь определенного порядка проверок. К сожалению, для механической части двигателя подобные алгоритмы слишком сложные. Это, с одной стороны, связано с большим количеством определенных деталей, дефекты дают похожую картину внешних признаков неисправности. С другой стороны, влияние режима работы двигателя дает огромное число вариантов внешних проявлений. Например, при анализе возможных стуков в двигателе необходимо учитывать сопутствующие обстоятельства: характер, частоту и интенсивность стуков.
К приводимым в литературе алгоритмам поиска и таблицам неисправностей следует относиться с известной долей осторожности. Дело в том, что конкретный двигатель может иметь конструкцию некоторых узлов и деталей, отличающуюся от традиционной. Тогда внешние признаки неисправности могут указать неверную причину. Кроме того, внешние признаки часто указывают не на причину, а на следствие. Например, причина стука шатунных подшипников может быть совсем не в сильном износе, а в неисправности масляного насоса. В данном случае износ является таким же следствием, как и стук, а истинная причина неочевидна.
Биения, вибрации, шумы и стуки имеют общую основу – колебания.
Биение возникает при колебании деталей. Часто биение сопровождается ритмичными ударами при работе механизма. Обычно различают радиальное и боковое биения. Повышенные биения являются результатом дефектов производства, деформации деталей, нарушения их балансировки, а также увеличенных против норм зазоров.
Вибрации – это колебания высокой частоты и малой амплитуды, возникающие при движении автомобиля. Повышенные вибрации (колебания, дрожание механизма) чаще всего наблюдаются при неправильной центровке сопряженных вращающихся деталей, при нарушении их балансировки, деформациях, значительном износе деталей, а также при ослаблении посадок и креплений деталей машин.
Стук – это удар одной детали по другой. В подавляющем большинстве случаев стук в двигателе возникает при увеличении зазора между сопрягаемыми деталями выше критической величины. В условиях нормальной смазки и охлаждения повышенная шумность возникает при зазоре примерно в два раза большем максимальной величины номинального зазора. Непосредственно стук возникает при зазоре в сопряжении, приблизительно в три раза и более превышающем номинальный. Причем, чем больше зазор, тем сильнее стук.
Иногда стук возникает и при нормальном зазоре в сопряжении деталей при отсутствии их явного износа. Причины такого стука связаны с очень большими нагрузками, перекосом и заеданием одной из деталей, снижением вязкости масла из-за перегрева или разбавления его иной жидкостью.
Многообразие стуков и связанных с ними неисправностей велико и описать их невозможно. Легче сформировать общие признаки, с помощью которых легче определить истинную причину.
Вначале следует определиться с характером стука: регулярный, с определенной частотой или нерегулярный. Последний появляется эпизодически, что не позволяет показать его частоту.
Параметры регулярных стуков всегда можно связать с частотой вращения коленчатого вала двигателя. Причем частота стуков может совпадать, так и отличаться от частоты вращения вала.
Еще один параметр стука – интенсивность, которая связана с режимом работы двигателя и зависит от частоты вращения и нагрузки.
С ростом частоты вращения увеличивается силы инерции возвратно-поступательно движущихся деталей (шатунно-поршневая группа, клапанный механизм). Если стук связан с их повреждением, то обычно он усиливается. Правда, при этом общий шум работающего двигателя может заглушать стук, поэтому часто не удается установить, усиливается конкретный стук с ростом частоты вращения или нет.
Увеличение нагрузки (открытие дроссельной заслонки) ведет к росту давления в цилиндрах и соответственно, к возрастанию нагрузки на движущиеся детали, первую очередь кривошипно-шатунного механизма и поршневой группы. Поэтому в большинстве случаев стук, связанный с дефектами этих деталей, усиливается с ростом нагрузки.
На стук может заметно повлиять изменение подачи масла к различным соединениям деталей. К примеру, с ростом частоты вращения увеличивается подача и давление масла, в том числе и к поврежденным «стучащим» деталям. Масло обладает демпфирующим эффектом и с ростом частоты вращения некоторые стуки могут «затихнуть», даже несмотря на резкое увеличение действующих на детали сил.
В связи с этим особое значение имеет температура двигателя. На практике вопрос об изменении интенсивности стука в зависимости от температуры часто является ключевым в поиске причины неисправности.
Густое, холодное масло держится в больших зазорах между изношенными и даже разбитыми деталями. При этом двигатель, на слух, буквально разваливающийся на части в горячем состоянии, холодным может работать почти идеально.
Самая подвижная часть в двигателе – кривошипно-шатунный разъема картера при резком уменьшении частоты вращения коленчатого вала сразу после пуска холодного двигателя. Глухой щелкающий звук, напоминающий стук глиняной посуды, может уменьшиться или исчезнуть с прогревом мотора. В случае сохранения этого звука на прогретом двигателе требуется немедленная остановка.
Самый опасный стук – это стук коленчатого вала. Стук возникает при смещении или при сильных задирах вкладышей подшипников вала вследствие некачественной сборки или неисправности системы смазки. Вал издает дробный, нечистый звук, меняющийся по тону и пропорциональный зависимости от частоты вращения. Стук яснее слышен в плоскости разъема картера двигателя при резком увеличении частоты вращения коленчатого вала.
Предупреждающие звуки в механизме газораспределения не столь опасны, как у кривошипно-шатунного механизма. Узлы газораспределительного механизма способны работать в изношенном состоянии со стуком многие тысячи километров.
Металлический стук высокого тона, напоминающий стрекотание кузнечиков, на фоне общего и глухого шума в зоне расположения клапанов при любых оборотах теплого двигателя указывает на увеличенный зазор между носком коромысла и стержнем клапана при его открытии и клапана о седло в головке блока при закрытии. В клапанных механизмах рычажного типа и с двумя клапанными пружинами такой стук не столь отчетлив, ибо рычаг постоянно прижат к седлу, а наличие второй демпфирующей пружины не способствует стуку закрывающего клапана о седло. При правильной регулировке кинематика движения клапана такова, что в момент касания седла его скорость практически равна нулю.
Для правильной диагностики «стучащего» двигателя иногда имеет решающее значение, как изменяется стук в процессе эксплуатации. Одни стуки, раз возникнув, остаются неизменными долгое время и по характеру, и по интенсивности. Другие, напротив, быстро прогрессируют. По этому условию обычно удается сузить круг возможных причин неисправностей. Если первые связаны чаще всего с износом в сопряжении двух деталей из твердых материалов (клапанный механизм), то вторые – с износом мягкого материала в паре с твердым (шатунные и коренные вкладыши, подшипники распределительного вала).
И, наконец, о звенящем металлическом стуке, который возникает при разгоне некоторых отечественных автомобилей, оборудованных двигателями с умеренно высокой степенью сжатия. Это детонация.
Рассмотрим физику процесса этого аномального явления (рис. 3).
В первую очередь под контролем создателей дви­гателей находится вопрос сгорания топлива в цилинд­рах. Любое несоответствие между составом рабочей смеси и характером ее воспламенения, временем при­водит к детонации – самовоспламенению от сжатия (как у дизелей) до прихода фронта пламени, образован­ного электрической искрой. При нормальном протека­нии процесса сгорания для самовоспламенения не хватает времени. В этом случае по объему камеры сгорания распространяется фронт пламени, образо­ванный в результате проскакивания искры между электродами свечи. Если очаги воспламенения от сжа­тия возникают до прихода фронта пламени, то такое горение, как и давление в цилиндре, распространяется со скоростью звука и приобретает взрывной характер. В камере сгорания образуется детонационная волна, которая при отражении от стенок цилиндра начинает «метаться» по замкнутому объему, вызывая звонкий металлический стук (на водительском жаргоне его называют «стук пальцев»).
Наибольшей величины детонация достигает на оборотах максимального крутящего момента двигателя. Она снижается с прикрытием дроссельной заслонки карбюратора, увеличением частоты вращения коленчатого вала и уменьшением угла опережения зажигания. В решающей степени ее развитие зависит от детонационных свойств топлива. Все перечисленные факторы понижают температуру сгорания рабочей смеси, что не способствует быстрому горению топливовоздушного заряда в цилиндрах.
Если двигатель начал внезапно детонировать без явной зависимости с указанными факторами, диагностирование лучше всего выполнять с проверки центробежного регулятора прерывателя-распределителя.
Даже правильно отрегулированный «пожилой» двигатель может детонировать по причине угара моторного масла, попадающего в камеру сгорания хотя бы одного из цилиндров. В результате слой нагара в цилиндрах становится чуть толще, чем обычно и, как следствие, повышается степень сжатия двигателя и одновременно от него уменьшается теплоотвод. Для проверки надо вывернуть свечи зажигания и проверить наличие на них масла.
В приведенном выше примере слабая детонация будет в основном кратковременно слышна при резком увеличении нагрузки на пониженных оборотах и является реакцией на большую нагрузку.
Детонация может проявляться сильнее или слабее, но обязательно при средних или больших нагрузках. Слабая кратковременная детонация (от трех до четырех стуков) не оказывает вредного воздействия. На малых оборотах допускается кратковременная детонация – это даже лучше, чем ее полное отсутствие.
Сильная детонация недопустима для двигателя – перегрев, потеря мощности, рост токсичности. В результате разрушаются перемычки поршней и компрессионные кольца, перегорают клапаны, сминается металл окантовки отверстий цилиндров прокладки головки блока.
Но и полное отсутствие детонации тоже плохо. Это значит, либо установлено слишком позднее зажигание, либо в бак залит высокооктановый бензин. В результате горение затягивается, продукты сгорания не успевают расшириться и, произведя полезную работу, охладиться. В горячем виде они «обрушиваются» на выпускные клапаны, способствуя их прогару.
Диагностика по стукам и шумам кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов позволяет оценить их техническое состояние на данный момент, а в некоторых случаях – определить остаточный ресурс.
Шумы и вибрации, возникающие при работе двигателя многообразны, и трудно различимы, что усложняет виброакустическую диагностику. Однако колебания, возникшие при соударении определенных сопряженных деталей, по своим параметрам отличаются от колебаний газодинамического происхождения и вызванных трением.
В агрегатах трансмиссии оценить по возникшим колебаниям техническое состояние отдельных элементов безразборными методами достаточно сложно. Диагностические устройства, основанные на измерении общего уровня шума и усреднении акустических сигналов, дают показания, по которым нельзя с достаточной точностью определить, какая кинематическая пара того или иного механизма имеет дефект, так как уровень сигнала является довольно общей характеристикой, зависящей не только от величины соударения, но и от других характеристик агрегата (частотных, динамических, скоростных).
Источником неприятности может быть вибрация, которая приводит к расшатыванию резьбовых соединений, ослаблению крепления, появлению усталостных трещин. Несмотря на ее предупреждающий характер, целесообразно проверить крепление двигателя, коробки передач, стартера, картера сцепления.
Вибрация может быть незначительной и поэтому незаметной при повседневной небыстрой езде. Наконец, вибрация может иметь «плавающий» характер: то появляться, то исчезать (обычно при изменении режимов движения).
Вибрация с частотой вращения коленчатого вала может появляться после замены корзины сцепления. Она будет увеличиваться с увеличением частоты вращения. Вибрация карданного вала часто имеет резонансный характер – усиливается при определенной скорости.
Далеко не просто исследовать реальный шум в легковом автомобиле. Часто оказывается, что шум, «порождаемый» задним мостом, на деле вызван неисправностью в противоположном конце машины. Даже вооружившись серьезными приборами, не каждый специалист безошибочно определит источник шума, а тем более меру его опасности. Положим после проезда по неровной дороге под полом автомобиля возник глухой, переходящий на низкой частоте сращения коленчатого вала в сильную вибрацию кузова. В начале диагностики необходимо проверить, как влияет скорость движения автомобиля на возникшие колебания. Следует включить передачу и прислушаться. Если гул не зависит от скорости, значит карданный вал в порядке. Далее следует остановиться и поработать педалью «газа», изменяя обороты двигателя. Если гул не зависит от частоты вращения коленчатого вала, возможно, он вызван двигателем. Необходимо проверить защиту картера. После ее осмотра может оказаться, что щит сплющен и достает до картера. В результате вибрация двигателя жестко передается на кузов в обход эластичных опор.

По цвету выхлопных газов определяются возможные неисправности, которые в процессе диагностики уточняются. В исправном, правильно отрегулированном двигателе отработавшие газы бесцветные.
Черный цвет выхлопных газов появляется в результате неполного сгорания топлива, которое может быть вызвано несвоевременным открытием и закрытием клапанов из-за нарушения фаз газораспределения или малых зазоров в клапанном механизме, чрезмерной подачей топлива, недостатком воздуха, недостаточной компрессией, поздним впрыском топлива в цилиндры.
С другой стороны, черный дым при резком трогании с места дизельного автомобиля свидетельствует о хорошей мощности. Следует помнить, что у дизеля подача воздуха не регулируется. Другими словами, для того чтобы изменить обороты дизельного мотора, в первую очередь, нужно изменить подачу топлива. Поэтому при перегрузке дизеля, когда его обороты небольшие, топливо поступает с максимальной подачей и эту подачу центробежный регулятор не ограничивает. Насос высокого давления сразу подает топливо, а воздух несколько опаздывает, так как обладает некоторой инерцией. Существует прямая зависимость: нет черного дыма при резком трогании с места – нет мощности по причине недостаточной пропускной способности топливной системы. У бензиновых двигателей, которые не дымят при ускорении, вначале всасывается воздух, а потом под поступивший воздух, карбюратором или инжектором подается топливо.
Белый (серый) дымный выхлоп указывает на неверное опережение впрыска топлива, недостаточную компрессию, повреждение прокладки головки блока цилиндров, переохлаждение двигателя.
Белый цвет также свидетельствует об избытке влаги. Вообще, вода – один из продуктов сгорания бензина. При непрогретом двигателе пары, пройдя длинный путь от камеры сгорания до конца выхлопной трубы, успевают сконденсироваться в туман. По мере прогрева двигателя и выпускной системы «роса» перестает выпадать и выхлоп становится бесцветным – водяной пар, в отличие от тумана, прозрачен. Если из трубы валят белые клубы, двигателю необходим ремонт. Возможно, не выдержала прокладка головки блока. В результате цилиндр захлебнулся охлаждающей жидкостью и, как насос, гонит воду в раскаленный выпускной коллектор. Кстати, если после грамотного ремонта картина не меняется, следует подождать, пока пропитанные «Тосолом» элементы системы выпуска просушатся.
Белый выхлоп, выделяющийся при запуске дизеля, но исчезающий при рабочей температуре, указывает на не очень хорошую работу свечей накаливания.
Голубой оттенок выхлопу придают содержащиеся в газах частицы масла. Если у старого двигателя увеличивается расход масла, то приближается время капитального ремонта. И чем плотнее становится наблюдаемый ежедневно голубоватый туман, тем больше денег уйдет на отложенный ремонт.
В различных режимах работы двигателя масло попадает в цилиндры своими путями.
При резком разгоне и при прогазовках обе дроссельные заслонки карбюратора полностью открываются, срабатывают экономайзер (эконостат) и ускорительный насос. В результате горючая смесь обогащается и увеличивается плотность заряда. Соответственно растет давление в камере сгорания. Однако скорость поршней в цилиндрах сравнительно невелика и при изношенных кольцах раскаленные газы прорываются в картер, затем, прихватывая пары масла, по системе вентиляции возвращаются в цилиндры и далее систему выпуска. Таким образом, голубой дым при разгоне указывает на износ поршневых колец. Это подтверждается и увеличенным расходом масла.
В другом случае – торможение двигателем – дроссельные заслонки закрыты, а обороты велики. В результате на такте впуска в цилиндре имеется маленькое разрежение. Масло из головки через неисправный сальник (маслоотражательный колпачок), установленный не верхушке направляющей втулки клапана засасывается по стержню клапана в камеру сгорания цилиндра, где сгорает. Масло на резьбе свечей чаще всего тоже знак беды с колпачками. Путь масла другой, а цвет выхлопных газов такой же.
Таким образом, если из выхлопной трубы голубой дым идет постоянно, то неисправна поршневая группа. Если с двигателем все нормально, он не «потеет» маслом и из шланга вентиляции картера выходит прозрачный газ, то причина повышенного расхода масла – неисправная головка блока цилиндров.Скорее всего виноваты плохие маслосъемные колпачки. В контакте с горячими деталями и агрессивной средой некоторые сорта резины быстро старятся, теряя эластичность. Такие суррогатные колпачки быстро превращаются из резиновых в эбонитовые.
Особенно ярко такая неисправность проявляется в городском режиме движения. После трогания с места у перекрестка, когда скорость всасываемого воздуха резко возрастает, попавшее ранее на тарелку клапана во время работы двигателя на холостом ходу масло сразу втягивается в цилиндры, и двигатель выбросит из выхлопной трубы порцию голубого дыма. Через несколько секунд после начала движения дым прекратится.
После демонтажа головки блока можно проверить люфт клапанов в направляющих втулках.
Диагностирование технического состояния двигателя по токсичности отработавших газов является следствием концепции развития силовых установок машин. Если раньше важнейшим показателем совершенства мотора считались тяговые характеристики, то теперь – чистота выхлопа, полнота сгорания топлива и экономичность.
В выхлопных газах содержатся остатки углеводородного топлива (СН), окись уг­лерода (СО), двуокись углерода (СО2), окислы азота NOX, азот (N) и кислород (О2).
Содержание углеводородов измеряется в частях на_миллион по_объему (РРМ или млн-1). Нормально работающий двигатель сжигает в цилиндрах практически все топливо. Допустимое содержание СН должно быть менее 50 РРМ. Бензин яв­ляется канцерогеном.
Окись углерода — неустойчивое химическое соединение, легко вступающее в реакцию с кислородом, в результате которой образуется двуокись углерода СО2. СО — ядовитый угарный газ, вступая в легких человека в реакцию с кислородом, вызывает сильное отравление (возможен летальный исход). Уровень СО в выхлопных газах измеряется в процентах и не должен превышать 0,5%.
Двуокись углерода СО2 — результат соединения углерода из топлива с кислоро­дом воздуха. Допустимое содержание 12... 15 %. Высокие значения свидетельствуют о хорошей работе двигателя. Низкий уровень СО2 говорит о том, что топливно-воздушная смесь (ТВ-смесь) богатая или бедная. Повышение концентрации СО2 в атмосфере способствует развитию парникового эффекта.
Кислород — в воздухе его 21% и большая часть вступает в реакцию с топливом. Уровень кислорода в выхлопных газах должен быть низким, менее 0,5%.
В камере сгорания двигателя образуется группа окислов азота, для краткости обозначаемых NOх. Окись азота NO — бесцветный газ без вкуса и запаха. Дву­окись азота NO2 — рыжеватый газ с кислым едким запахом, слабо токсичен.
Окислы азота NOх формируются в камере сгорания двигателя при температуре выше 1370 °С (2500 °F) или при большом давлении. При соединении окислов азо­та с углеводородом СН в атмосфере под воздействием солнечных лучей образуется
Основная доля вредных веществ, содержащих в отработавших газах двигателей, состоит из окиси углерода СО, окислов азота N0х , углеводородов CnHm (или просто СН) , а также углерода С (сажи) у дизелей. У двигателей с искровым зажиганием основным продуктом неполного сгорания является окись углерода – 75% при работе на богатой смеси и окиси азота – на бедной смеси. При этом работа на бедных смесях снижает общую токсичность в несколько раз. У дизельных двигателей наибольший вклад в черный выхлоп вносит сажа – 80%.
Максимальные значения окиси углерода и углеводородов получаются при работе двигателя на холостом ходу и максимальных нагрузках, т.е. на обогащенной и богатой смесях. Образование таких токсичных компонентов – результат неполного сгорания топлива.
Основной токсичный компонент в отработавших газах – окислы азота образуются в результате воздействия высокой температуры сгорания на воздух, в котором имеется избыток кислорода, т.е. при работе на обедненной смеси при достаточной высокой нагрузке. Вредность окислов азота на порядок превышает беды пресловутого угарного газа. Даже несгоревшие углеводороды СН менее вредны.
В отличие от бензиновых двигателей дизели имеют существенно низкий уровень СО, N0х, СН. Наибольшее снижение токсичности наблюдается на режимах средних нагрузок.
Большие различия в уровне и характере изменения выбросов в зависимости от состава смеси у дизелей по сравнению с бензиновыми двигателями связаны с иной природой процесса сгорания. У бензинового двигателя с помощью свечи поджигаетсяхорошо перемешанная смесь воздуха и паров топлива, а в дизеле происходит самовоспламенение в факеле распыленного топлива в зонах с нормальным видом рабочей смеси.
В выхлопных газах дизеля присутствуют иногда в больших количествах частицы сажи. Это происходит из-за наличия зон богатой смеси в струе распыленного топлива. Сажевыделение дизеля создает характерный черный выхлоп, что также ограничивается нормами токсичности.
На основе определения токсичных компонентов в отработавших газах можно осуществить диагностику технического состояния двигателя: состояние цилиндропоршневой группы, приборов систем питания и зажигания. У карбюраторных двигателей токсичность выхлопа напрямую связана с регулировкой названных систем.
Существуют методы обнаружения неисправностей в системе питания бензинового двигателя на режимах холостого хода с помощью прибора для газового анализа.
При увеличенном расходе бензина в начале диагностирования целесообразно измерить содержание окиси углерода в отработавших газах с целью определения полноты сгорания топлива в двигателе. Если бензин сгорает весь, лучше заняться диагностированием ходовой части машины. Если содержание
Однако оценку токсичности только по СО лучше оставить сотрудникам милиции. Выброс окиси углерода зависит в основном от соотношения топлива и воздуха в рабочей смеси и количества остаточных газов. Более того, двигатель с неработающей свечой зажигания при проверке на СО имеет хорошие показатели, несмотря на огромное содержание СН в отработавших газах.
Если при проверке работы карбюратора на повышенной частоте вращения холостого хода наблюдается низкое процентное содержание окиси углерода (менее 0,2%), то это может свидетельствовать о пониженном уровне в поплавковой камере, засорении топливных жиклеров или подсосе воздухом за карбюратором. Образование обедненной смеси приводит к неустойчивой, с пропусками воспламенения в отдельных цилиндрах работе двигателя. При обширных перебоях в системе зажигания топливо не сгорает и СО не образуется. Отсюда и неоправданное увеличение содержания СН – ведь это в основном несгоревшие пары топлива. В этом случае также следует проверить, нет ли в системе питания неплотностей или трещин в шланге ваккумного усилителя, через которые подсасывается воздух.
Содержание окиси углерода и углеводородов выше нормы указывает на повышенный уровень топлива в поплавковой камере, засорении воздушного жиклера или загрязнении воздушного фильтра.
Иногда при концентрации СО в пределах нормы не удается добиться приемлемого содержания СН. В этом случае можно предположить, что в выхлопе содержится большое количество не участвующих в рабочем процессе паров бензина из-за плохого сгорания рабочей смеси в одном из цилиндров двигателя.
Если при регулировке карбюратора на повышенную частоту вращения коленчатого вала в режиме холостого хода не удается снизить концентрацию СН, то наиболее вероятны две причины.
Первая – большой угар масла, превышающий обычно 5% по отношению к среднему расходу топлива. Он может быть вызван по­ломкой маслосъемных колец, повышенным износом, деформацией или задиром цилинд­ра, залеганием поршневых колец, износом, пoтерей эластичности или деформацией уплот­нителей на стержнях клапанов, особенно впу­скных, износом направляющих втулок. Все это требует ремонта двигателя, так как при по­вышенном угаре масла увеличивается выброс особо токсичных канцерогенных веществ.
Вторая – неисправность системы зажига­ния: нарушение работы свечей, слишком малый или слишком большой зазор между их электродами, нестабильность угла опере­жения зажигания, неисправность прерывате­ля-распределителя (износ валика или подшипника кулачка, пробой изоляции, повреждение шарикового подшипника).
Если система зажигания в порядке, концентрацию углеводородов можно снизить, уменьшая угол опережения зажигания (не более чем на 3 – 50) с целью стабильного воспламенения бедной смеси, хотя при этом может несколько увеличиться расход топлива. При продолжающейся неравномерной работы мотора на холостом ходу необходимо замерить компрессию в цилиндрах, о чем косвенно подсказывает повышенное содержание СН.
СО в выхлопе больше нормы, в перерасходе виноват двигатель.
Настройку двигателя лучше начинать с проверки токсичности выхлопных газов при работающей системе вентиляции картера и без нее. У хорошего мотора разница – около 1 % СО.
Если при отключенной вентиляции картера токсичность на повышенных оборотах растет, то необходимо почистить и отрегулировать карбюратор, выставить зажигание. Если – падает, следует заняться ревизией поршневых колец.
Однако использование двухкомпонентного газоанализатора затрудняет диагностирование современного двигателя. Его лучше оставить экологам. Внедрение электронных систем управления двигателем с катализатором и датчиком кислорода в отработавших газах способствовало появлению прибора, измеряющего концентрацию четыре компонентов: СО, СН, СО2 и О2.
Нормальная концентрация углекислого газа СО2 в выхлопе должна быть 13 – 15 %. Уменьшение концентрации до 8 % происходит из-за пропусков вспышек в цилиндрах двигателя или негерметичности в системе выпуска. Количество СО2 должно быть обратно пропорционально концентрации СО.
Сегодня вряд ли нужно доказывать полезность и эффективность каталитического нейтрализатора. Не оснащенный им двигатель выбрасывает в атмосферу большое количество вредных веществ. При рекомендуемых регулировках можно добиться уменьшения содержания одного токсичного компонента, но иногда вызывающее увеличение другого. Применение трехкомпонентного нейтрализатора позволяет «дожечь» СО и СН (на что требуется некоторое количество кислорода, содержащегося в выхлопных газах до их поступления в катализатор), а окислы азота восстановить до безвредного азота, что связано с выделением некоторого количества кислорода. Содержащиеся в трехкомпонентном нейтрализаторе в качестве катализаторов платина и палладий вызывают окисление СО и СН, а родий «борется» с NOx. Чтобы нейтрализатор мог нормально выполнять эти функции, покидающий цилиндры двигателя состав выхлопных газов должен быть строго определенным – появление в них, например, несгоревшего бензина из-за сбоев в работе зажигания (избыток СН) или отсутствие кислорода (богатая смесь) нарушают работу названного прибора.
Таким образом, нейтрализатор одновременно является своеобразным индикатором состояния двигателя, весьма точно показывающим, что пришло время регулировки или ремонта мотора.
Работоспособность нейтрализатора (предоставив ему 2-3 мин после запуска двигателя для прогрева) можно проверить по тому, ощущается ли запах из выхлопной трубы или нет. Но лучше довериться четырехкомпонентному газоанализатору. Идеальные показания приблизительно имеют следующие значения: СО = 0; СН = 0; СО2 = 16 %,; коэффициент избытка воздуха λ = 1.
Почему не введено жесткое нормирование выхода самого вредного компонента – окислов азота? Дело в том, что действующие нормы проверки токсичности на двух режимах холостого хода ничего не покажут. В отличии от максимальных значений СО и СН при минимальной и при повышенной частотах вращения холостого хода окислов азота на них практически нет.
В заключении о проверке токсичности. С января 2004 года действует новый стандарт, который разделил автотранспортные средства на восемь категорий. Предельное содержание вредных компонентов в отработавших газах теперь зависит от категории автомобиля, года выпуска, комплектации. Более четко указан диапазон частот вращения коленчатого вала на режиме холостого хода двигателя. Несмотря на регламентацию контроля чистоты выхлопа, следует помнить, что газоанализатор должен работать при температуре от плюс 15 до плюс 25 0С. Уже при температуре +10 0С он ощутимо врет. Перед контролем необходимо прогреть мотор до рабочей температуры.
Правильное определение технического состояния машины и знание причин его изменения позволяет умело выполнить общее диагностирование автомобиля.


7. ОБЩЕЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЯ
Под общим диагностированием понимается субъективное диагностирование автомобиля по диагностическим параметрам, характеризующим его общее техническое состояние, без выявления конкретной неисправности или отказа с помощью органов чувств и применения простейших средств для усиления сигнала.
Для лучшего представления процесса контроля технического состояния машины рассмотрим общие правила проверки легкового автомобиля с не установленными ранее значениями диагностических параметров его работоспособности.
Осмотр начинается с кузова – ни одна царапина, вмятина и другие доказательства неаккуратного вождения не должны быть пропущены. Для улучшенного визуального контроля необходимо присесть на корточки перед фарой и проследить линию молдинга или подштамповки от переднего до заднего крыла. Следует выявить неплавные стыки кузовных деталей, искривленные молдинги, волнистость и складки. При сомнениях лучше воспользоваться магнитом, который подскажет о наличии на металле стеклотканевых заплат или шпатлевки под эмалью.
Если осторожно приоткрыть дверь, не защелкивая замка, чтобы она не приподнималась, можно оценить зазоры между дверью и передним крылом, а затем и порогом. Неправильные зазоры обычно свидетельствуют, что переднее крыло или порог заменены. Затем надо плотно закрыть переднюю дверь и еще раз проконтролировать зазоры. Уменьшенный зазор указывает на сжатие проемов кузова, а увеличенный – на растяжение «боковины». Поврежденную сторону кузова при ремонте можно восстановить, но зазоры на другой стороне автомобиля часто остаются увеличенными.
Неправильный зазор между рамкой двери и стойкой ветрового стекла – следствие серьезной аварии, затронувшей крышу. Если петли исправны, а дверная рама «залезает» на среднюю стойку, это происходит из-за перекоса кузова. Иногда такое случается и при перегрузке небитой, но старой машины.
Проверку открываемых элементов кузова лучше всего производить, заехав одним колесом на высокий бордюр. Если появляются проблемы с открыванием и закрыванием, то изношены крепления или нарушена жесткость кузова. О деформации кузова также свидетельствуют повреждения сварных швов и негерметичность оконных проемов.
Кузов на заводе красят вместе с навесными деталями. При регулировании двери и связанное с этим любое отворачивание винтов или смещение петель оставляют след. В этих случаях нужно определить, что вызвало перекос кузова: удар или усталостные напряжения. Если исправную дверь нормальными приемами не удается выставить в пределах заводских регулировок, это говорит о критическом состоянии кузова. Двери должны закрываться одинаково, с одним и тем же стуком и от одного и того же усилия.
Уделив внимание кузову, целесообразно перейти к двигателю. Свежевымытый двигатель выглядит подозрительно: нередко так хотят замаскировать сильную течь масла. Косвенный признак – канистра масла в багажнике.
В начале осмотра двигателя следует проверить уровни масла и охлаждающей жидкости. Осмотреть все изделия, которые крутятся снаружи мотора (вентиляторы, шкивы, ремни). При этом потрогать руками и попытаться подергать различные навесные приборы. Обратить внимание на температуру деталей и агрегатов. В исправном двигателе обжечься можно только о выхлопной коллектор и его защиту. Температура всех остальных элементов двигателя должна быть примерно одинаковой. Особое внимание нужно обратить на температуру корпуса генератора и клеммы толстого провода от аккумуляторной батареи, она не должна отличаться от температуры, например, насоса гидроусилителя.
Далее необходимо выявить потеки моторного масла на соединениях блока цилиндров с клапанной крышкой, головкой блока цилиндров, поддоном, в месте крепления прерывателя-распределителя системы зажигания. В случае затрудненного визуального контроля можно проверить на ощупь, для чего провести пальцем по подозрительному месту. Если течи нет, палец останется сухим. Чаще всего потеки масла – результат повышенного давления в картере двигателя или изношенных уплотнений.
При диагностировании дизельного двигателя важно выявить следы топлива на приборах системы питания. Потеки дизельного топлива выглядят как жирные пятна на деталях мотора. Герметичность системы питания в значительной мере определяет всю работу дизеля.
Осмотр подкапотного пространства следует продолжить контролем состояния впускного тракта. Целесообразно проверить целостность корпуса воздушного фильтра и шланга – немало машин ездит с незатянутыми хомутами и винтами корпуса.
Затем поочередно, медленно нажимая пальцами, проверить несколько резиновых шлангов системы охлаждения. Наличие внутреннего давления (при горячем двигателе) свидетельствует об исправности системы – иначе давление перешло бы в расширительный бачок. Хрустящий при сжатии шланг указывает на наличие накипи в его полости. У такого двигателя, как правило, забиты радиаторы систем охлаждения и отопления. Обычно в такой ситуации мотор перегревается, что легко определить по мутному цвету «Тосола», ржавчине в расширительном бачке и обратной стороне пробки радиатора, неполному бачку радиатора.
Можно снять крышку маслозаливной горловины и осмотреть ее, заглянуть в горловину. Черный нагар подсказывает об эксплуатации двигателя с некачественным маслом в тяжелых условиях. Если нагар имеет толщину более 1 мм, двигатель требует серьезного ремонта.
Наличие на крышке эмульсии (смеси охлаждающей жидкости и масла) цвета «кофе с молоком» предупреждает о смешивании охлаждающей жидкости с моторным маслом. Чаще это происходит по причине протечки масла в охлаждающую жидкость, ибо в системе смазки давление выше, чем в системе охлаждения. В этом случае масло попадает в заливную горловину под пробку радиатора. Ведь масло легче «Тосола» и поэтому собирается наверху.
При осмотре аккумуляторной батареи контролируется уровень электролита. Влажный корпус батареи или наличие на нем белых пятен указывает на необходимость дальнейшего диагностирования системы электроснабжения автомобиля.
Заканчивать осмотр можно проверкой системы выпуска. Следы масла или бархатистой сажи на срезе выхлопной трубы или на бампере указывают, что двигатель изношен или разрегулирован.
Затем необходимо перейти к функциональному диагностированию двигателя. Последний должен резко, «взрывом» завестись и плавно поднять обороты до «прогретых» значений. В зависимости от степени форсирования мотора и его регулировки частота вращения коленчатого вала может достичь до 2000 мин-1. Обороты должны быть устойчивыми, даже если двигатель предварительно не прогревался. Если двигатель пускается не резко, значит, не все его цилиндры начали работать.
После пуска должна погаснуть красная контрольная лампа аварийного снижения давления масла. После 30 секунд работы двигатель можно выключать, но не зажигание. У хорошего мотора названная лампа гореть не должна, пока не снизится системное давление масла в основном из-за утечек через зазоры во вкладышах. При температуре около 20 0С в хорошем двигателе лампа загорится не раньше, чем через 10 секунд при иcпользовании обычного моторного масла SАЕ 10WЗО. Если данная лампа не горит хотя бы секунду после остановки горячего двигателя, можно предположить, что мотор не изношен.
Затем надо снова пустить двигатель, не прикасаясь ни к чему, кроме ключа зажигания. Мотор должен заработать с полуоборота, в противном случае виноват топливный насос или карбюратор.
При прогреве двигатель не должен трястись и вздрагивать. Нужно убедиться, что после пуска холодного двигателя, не оборудованного гидрокомпенсаторами, прослушивается негромкий стук клапанов, свидетельствующий о наличии в них тепловых зазоров. Это важный момент при проведении функционального диагностирования, поскольку отсутствие металлического стука высокого тона при работе холодного двигателя требует проведение регулировки клапанного механизма.
Продолжая прогрев двигателя, следует проконтролировать момент включения электрического или гидравлического вентилятора системы охлаждения. Одновременно убедиться, что стрелка указателя температуры находятся почти посередине шкалы.
При плавном нажатии на педаль «газа» стрелка тахометра должна подниматься плавно, без вздрагиваний. Целесообразно попробовать установить ее на определенных оборотах. Наиболее часто встречающие дефекты (например, неисправности коммутатора, сильный износ ТНВД у дизелей) обычно проявляются в диапазоне от 1000 до 1500 об/мин. Тогда стрелка тахометра вздрагивает, установить, например, 1300 об/мин невозможно: идет провал и затем прыжок до 1700 об/мин, двигатель потряхивает.
При резком нажатии на педаль можно продолжить диагностирование по цвету выхлопных газов. Работа исправного двигателя будет характеризоваться бесцветным выхлопом. Белесый дым должен исчезнуть в период прогрева мотора (испарение конденсата в глушителе). Для более точной постановки диагноза лучше поднести ладонь к выхлопной трубе. Газы должны выходить ровно: «плевки» и пульсации свидетельствуют о дефектах газораспределительного механизма или системы зажигания.
Если отпустить педаль, стрелка прибора должна плавно опуститься до оборотов холостого хода и простоять, не шелохнувшись, хотя бы несколько минут.
Предварительная задача диагностирования электрооборудования машины – проверить исправность всех осветительных приборов, наличие штатных предохранителей и проконтролировать с помощью бортового вольтметра напряжение в сети.
При отсутствии специального оборудования или экрана в виде размеченной стенки проверить регулировку фар можно достаточно простым методом. На ровной площадке нужно отмерить перед машиной 30 метров и, проведя черту, положить кирпич. Далее закрыть одну фару плотной тряпкой или отсоединить от нее разъем и включить ближний свет фар. Вращая регулировочный винт другой фары, подвести границу освещенности к выполненной отметке. После повторения процесса с другой фарой убедиться, что при включенном дальнем свете фар световые дорожки не сходятся в середине или, наоборот, расходятся.
Ревизию тормозной системы лучше начинать с проверки тормозной жидкости в бачке гидропривода. Ее темно-коричневый цвет подскажет на необходимость немедленной замены. Для проверки вакуумного усилителя нужно нажать на тормозную педаль и пустить двигатель. Если нажатая педаль немного сместится вниз, узел исправен. Особое внимание тормозным шлангам.
В исправности стояночного тормоза можно убедиться, если при затянутом ручнике машина не сможет тронуться с места.
При отсутствии утечек тормозной жидкости следует проверить действие рабочей тормозной системы в движении, следя за тем, чтобы при торможении любой интенсивности машину не уводило в сторону. В результате резкого торможения со скорости от 40 до 60 км/ч все четыре колеса должны одновременно блокироваться, оставляя черный и равномерный слой на асфальте.
Диагностирование рулевого управления лучше выполнять вдвоем. При энергичном вращении рулевого колеса необходимо проверить люфт в сочленениях рулевой трапеции, а также состояние маятникового рычага (при его наличии). Рычаг должен вращаться вокруг своей оси и не болтаться относительно корпуса.
Диагностирование ходовой части лучше начинать с состояния подвесок, для чего надо встать на четвереньки перед передним колесом и сфокусировать на нем взгляд. При этом заднего колеса не должно быть видно. Если заднее колесо видно больше, чем наполовину, значит, погнута балка переднего или заднего моста либо перекошен кузов автомобиля.
Заодно можно осмотреть целостность чехлов рулевых тяг, шаровых опор, а также шарниров равных угловых скоростей (для переднеприводных машин). Признак неисправности наглядный – появление смазки на внутренней поверхности чехлов. Поврежденные чехлы нуждаются в замене, если внутри еще сохранилась смазка. Если там вместо смазки грязь, узел придется менять.
Обязательно надо осмотреть амортизатор, который должен быть сухим снаружи. Для тестового диагностирования амортизатора следует раскачать неподвижный автомобиль. Исправный амортизатор погасит колебания за один двойной ход (вниз-вверх).


8. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ
ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов работают в наиболее тяжелых условиях, так как они непосредственно соприкасаются с горячими газами, образующимися при сгорании топлива.
К основным неисправностям кривошипно-шатунного механизма относятся повышенный износ шеек коленчатого вала, вкладышей коренных и шатунных подшипников, поршней, поршневых колец и пальцев, цилиндров двигателя, поломка и залегание поршневых колец, ослабление крепления головки блока.
Диагностическими признаками перечисленных неисправностей являются снижение мощности двигателя и компрессии в цилиндрах, появление посторонних шумов и стуков, повышенный расход масла и топлива, дымление выпускных газов.
Показателями неудовлетворительной работы цилиндропоршневой группы являются усиленный угар картерного масла и прорыв в картер двигателя большого количества рабочих газов. В большинстве случаев эти показатели согласуются друг с другом. Но наблюдаются случаи, когда угар масла чрезвычайно большой, а количество прорывающихся в картер газов не превышает допустимых значений и наоборот. Причинами отмеченных явлений могут быть нарушения процессов нормального изнашивания и закономерностей изменения технического состояния деталей цилиндропоршневой группы вследствие некачественного ремонта двигателя, а также несоблюдения требований эксплуатации.
В настоящее время основным диагностическим параметром работы цилиндропоршневой группы принято считать расход картерного масла на угар, являющийся интегральным оценочным показателем. Поэтому необходимо проверять и состояние каждого цилиндра в отдельности, так как нередко наблюдаются поломки или закоксование поршневых колец, образование царапин (задиров) на внутренней поверхности одного из цилиндров.
Сравнительную оценку технического состояния цилиндров можно провести также по компрессии в них – величине давления в конце такта сжатия. Однако при этом необходимо учитывать неплотности клапанов газораспределительного механизма. Главной причиной снижения компрессии являются естественный износ трущихся деталей цилиндропоршневой группы. При хорошем состоянии поршней и их колец, цилиндров или гильз и нормальных режимах работы двигателя разрушение масляного слоя и пленки окислов, появляющейся вследствие образования в процессе сгорания топлива различных кислот, происходит сравнительно медленно. Благодаря этому изнашивание перечисленных деталей происходит умеренно.
У дизелей наиболее вероятен износ стенок цилиндров (гильз), а у бензиновых двигателей – поршневых колец и канавок в поршне. Чтобы отсрочить эти события следует чаще менять моторное масло и фильтры, стараться не использовать дизельное топливо с высоким содержанием серы. К снижению компрессии может привести плохая работа поршневой группы, обусловленная ошибками в эксплуатации двигателя. Если на несколько месяцев оставить автомобиль, в двигателе которого залито плохое моторное масло (сильно изношенное или низкого качества), то очень вероятно западание поршневых колец.
Компрессию проверяют на предварительно прогретом двигателе.
После его остановки вывертывают свечи зажигания (форсунки у дизеля) для облегчения вращения коленчатого вала и полностью открывают дроссельные и воздушную заслонки в карбюраторе. В освободившееся отверстие устанавливают компрессометр (манометр с обратным клапаном) и стартером поворачивают коленчатый вал (рис. 4).
При анализе полученных результатов измерений целесообразно помнить, что абсолютное значение компрессии мало о чем говорит. Она зависит и от измерительного прибора и от заряженности аккумуляторной батареи.


Рис. 4. Диагностирование с помощью компрессометра
Разница в значениях компрессии у нового и изношенного двигателей возрастает с понижением частоты вращения коленчатого вала, поэтому давление в конце такта сжатия следует проверять на пусковых оборотах. Основные условия для сравнительной оценки состояния цилиндров по компрессии в них – равенство и постоянство частоты вращения вала и температура стенок цилиндров. Также на компрессию влияют уплотняющие зазоры в сопряженных деталях, излишки моторного масла, тепловые зазоры в клапанном механизме, перекрытие клапанов на проверяемой частоте вращения. Следовательно, компрессия является ориентировочным показателем технического состояния. Полученные результаты следует рассматривать, как относительные, т.е. важнее разница в значениях компрессии по цилиндрам. Разность показаний манометра в отдельных цилиндрах не должна превышать 0,2 МПа для дизелей и 0,1 МПа – для бензиновых двигателей.
Разброс компрессии по цилиндрам является одной из причин неравномерности работы мотора. Однако она более ощутима у впрысковых двигателей, где процесс сгорания топливовоздушного заряда управляется электронным блоком. Организовать равномерное и полное с сгорание в цилиндрах инжекторного двигателя непросто, поэтому требования к техническому состоянию механической части мотора жестче.
Не нужно стремиться к точному измерению компрессии. Максимальная мощность двигателя достигается при таких оборотах, когда даже сильно сниженная компрессия большой роли не играет. Низкое значение компрессии сильно сказывается на малых оборотах, особенно при холодных запусках дизельных двигателей.
Измерение компрессии является наиболее известным методом контроля технического состояния цилиндропоршневой группы в случае снижения мощности двигателя или затрудненного пуска дизеля при низких температурах. Однако, несмотря на простоту выполняемых операций, диагностику можно начинать по перемещению стрелки манометра. В исправном моторе компрессия должна расти быстро. Главное – должно соблюдаться правило: каждый последующий такт сжатия чуть поднимает стрелку манометра. Низкое сжатие (от 0,3 до 0,4 МПа) на первом ходе поршня и постепенное возрастание давления на последующих ходах указывает на износ поршневых колец. Если измеренное давление (от 0,7 до 0,9 МПа) на первом ходе поршня не увеличивается в течение последующих ходов, то это свидетельствует, что клапаны герметично не закрываются или прогорела прокладка блока цилиндров. На прогар прокладки одновременно указывает низкое давление в двух смежных цилиндрах.
Предварительно определить причину снижения компрессии, не разбирая двигатель, также можно путем заливки в подозрительный цилиндр столовой ложки масла. Если при повторной проверки компрессии давление увеличилось, значит, виноваты поршневые кольца. В противном случае – клапаны или прокладка головки блока цилиндров.
При отсутствии компрессометра определить цилиндр с низкой компрессией можно еще более простым способом. Необходимо вывернуть свечи зажигания, кроме одной на проверяемом цилиндре. Пониженная компрессия будет в том цилиндре, где для проворачивания пусковой рукояткой коленчатого вала потребуется меньшее мускульное усилие.
Наиболее быстро и эффективно можно определить компрессию с помощью мотортестеров, которые измеряют амплитуду пульсаций тока, потребляемого стартером. Преимуществом такого метода является одновременное измерение давления во всех цилиндрах за один цикл (от 10 до 15 с прокрутки стартером), отсутствие необходимости выкручивания свечей. Недостаток метода – получение в большинстве случаев только относительной (в процентах к лучшему цилиндру) компрессии. Лишь самые дорогие мотортестеры способны измерить абсолютное значение тока на каждый цилиндр, однако эта величина также нуждается в сопоставлении с действительным давлением.
Еще один небольшой пример диагностики двигателя путем измерения компрессии. Хорошая компрессия важна при низких оборотах: чем меньше прорыв газов между поршнями и стенками цилиндров, тем лучше машина тянет на «низах». С увеличением оборотов больше сказывается инерционность процессов – вокруг поршней газы прорваться не успевают в картер, а лишнее масло в цилиндрах пожилого двигателя даже улучшает компрессию. Но выдаст ли мотор полную мощность на «верхах» – не факт.
Неудовлетворительная работа цилиндропоршневой группы может быть связана и с состоянием систем: топливной, зажигания и тормозной.
На автомобилях с гидровакуумным усилителем тормозов разрежение в усилителе образуется путем отсоса воздуха из его вакуумной полости, как правило, во впускной трубопровод двигателя. При нарушении герметичности магистрали (перетерлась вакуумная трубка, повредилась диафрагма усилителя, ослабла затяжка штуцера) приготавливаемая карбюратором горючая смесь, поступающая к находящимся ближе к вакуумной трубке цилиндрам, будет разбавляться наружным воздухом. Чрезмерно обедненная смесь в таких цилиндрах сгорать не будет. В результате, например, в восьмицилиндровом двигателе не будут работать седьмой и восьмой цилиндры.

Основными показателями технического состояния газораспределительного механизма являются плотность прилегания клапанов к гнездам (седлам) головки блока цилиндров, тепловые зазоры в клапанном механизме, фазы газораспределения, степень изношенности кулачков и подшипников распределительного вала, состояние прокладки головки блока, а также упругость клапанных пружин.
Неплотное закрытие и неполное открытие клапанов также приводит к уменьшению мощности двигателя.
Основными причинами такой неисправности являются неправильная регулировка тепловых зазоров в клапанах, неисправность их пружин, износ кулачков распределительного вала.
Тепловой зазор в клапанном механизме обеспечивает плотную посадку клапана на седло и компенсирует тепловое расширение деталей механизма в процессе работы двигателя (рис. 5).
Однако в процессе эксплуатации двигателя тепловой зазор в клапанном механизме увеличивается, что приводит к уменьшению высоты подъема клапана. Сокращение времени нахождения клапанов в открытом положении приводит к ухудшению наполнения горючей смесью или чистым воздухом и очистке цилиндров от отработавших газов. Кроме того, возрастают ударные нагрузки на детали механизма газораспределения, появляется звонкий металлический стук, хорошо прослушиваемый при работе двигателя без нагрузки на малой частоте вращения коленчатого вала.


Рис. 5. Схема механизма газораспределения:
1 – седло; 2 – клапан; 3 – головка блока цилиндров; 4 – рычаг; 5 – кулачок распределительного вала; 6 – регулировочный болт
Одновременно следует помнить, что отсутствие клапанного стука при работе непрогретого двигателя указывает на значительное уменьшение тепловых зазоров. Малая величина зазора заставляет клапан неплотно садиться в седло при работе двигателя. В образовавшийся зазор прорываются раскаленные газы, перегревая тарелку клапана. В результате клапан еще больше удлиняется, отчего его посадка в седло продолжает ухудшаться. Одновременно появляется риск прогара клапана, особенно выпускного. Дело в том, что закрытый клапан охлаждается, отдавая тепло головке блока цилиндров через контактную поверхность. Внешними признаками уменьшенного зазора в клапанах являются неравномерная работа мотора, «выстрелы» из глушителя и вспышки в карбюраторе.
Для ориентировочной оценки величин зазоров клапанов без снятия крышки головки блока наконечник обычного стетоскопа прикладывается к клапанной коробке при работе двигателя на холостом ходу.
Прогорание или пробой прокладки головки блока цилиндров может возникнуть при недостаточном ее охлаждении.
На негерметичность прокладки указывает появление капель воды из выхлопной трубы, бурление охлаждающей жидкости из-за прорыва газов в систему охлаждения (видно при снятой крышке заливной горловины и высоких оборотах), заметное падение мощности, появление на маслоизмериельном щупе капелек воды. Опасность прогара увеличивается, когда окантовка отверстий в прокладке не имеет хорошего контакта с блоком и головкой цилиндров. После покупки новой прокладки ее следует положить на блок цилиндров и, зафиксировав на направляющих, проверить положение окольцованных отверстий под цилиндры. Необходимо, чтобы край окольцовки не доходил до края цилиндра примерно на 0,5 мм. После обжатия прокладки окольцовка немного сплющится и получится полное совпадение отверстий. При этом следует затянуть болты или гайки шпилек, соединяющие головку и блок цилиндров, динамометрическим ключом в определенной последовательности.
Прогары прокладок случаются и вследствие работы двигателя на низкооктановом бензине или со свечами зажигания, слишком «горячими» по тепловым характеристикам.
Проверить целостность прокладки без снятая головки блока можно по следующей методике.
На полностью остывшем двигателе отсоединить резиновую трубку, идущую от пробки радиатора к расширительному бачку, и опустить освободившийся ее конец в чашку с чистой водой. После пуска двигателя сначала будет вытесняться воздух, затем начнет выходить «Тосол». Если в течение 15 минут из трубки вместе с «Тосолом» не будут выходить пузырьки воздуха, то прокладка цела.

9. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
От технического состояния системы охлаждения в значительной степени зависит экономичность работы и надежность двигателя (рис. 6).



Рис. 6. Система охлаждения:
1 - пробка расширительного бачка; 2 - расширительный бачок; 3 - подводящий шланг радиатора; 4 - шланг от радиатора к расширительному бачку; 5 - отводящий шланг радиатора; 6 - левый бачок радиатора; 7 - алюминиевые трубки радиатора; 8 - датчик включения электровентилятора; 9 - правый бачок радиатора; 10 - сливная пробка; 11 - сердцевина радиатора; 12 - кожух электровентилятора; 13 - крыльчатка электровентилятора; 14 - электродвигатель; 15 - зубчатый шкив насоса; 16 - крыльчатка насоса; 17 - зубчатый ремень привода распределительного вала; 18 - отводящий патрубок радиатора отопителя; 19 - подводящая трубка насоса; 20 - шланг отвода жидкости от подогрева впускной трубы к блоку подогрева карбюратора; 21 - блок подогрева карбюратора; 22 - выпускной патрубок; 23 - подводящий патрубок отопителя; 24 - шланг отвода жидкости от подогрева впускной трубы и блока подогрева карбюратора; 25 - термостат; 26 - шланг от расширительного бачка к термостату
Техническое состояние системы охлаждения двигателя характеризуется герметичностью и тепловым режимом, который должен быть в пределах от 85 до 95 °С. Нарушение нормальной работы системы вызывает перегрев двигателя, который сопровождается не только движением стрелки указателя температуры в красную зону, но иногда и вытеснением охлаждающей жидкости в расширительный бачок или наружу.
Перегрев двигателя проявляется при движении с полной нагрузкой и на подъем. Ведь при большей мощности в цилиндрах сгорает дополнительное топливо – и в радиатор поступает больше тепла.
Перегрев вызывается недостаточным количеством охлаждающей жидкости в системе, ослаблением натяжения или пробуксовкой приводного ремня, неисправным термостатом, большим отложением накипи в радиаторе и рубашке охлаждения, неудовлетворительной работой вентилятора.
К уменьшению количества охлаждающей жидкости часто приводит негерметичность системы. Интересно, что в холодное время года недостаток жидкости обычно характеризуется резким снижением эффективности отопителя салона (кабины) автомобиля, поскольку жидкость подводится, как правило, от верхней части двигателя.
Места утечки жидкости надежно определяются с помощью гидравлических испытаний. Суть опрессовки жидкостью – создать избыточное давление «Тосола», причем только на холодном двигателе. Воздух в систему нагнетается через специальную пробку заливной горловины. Давление не должно превышать 0,1 МПа – иначе возможно повреждение радиатора. Опрессовка длится две минуты, после чего производится осмотр.
Чаще всего виноват радиатор: алюминиевые текут по стыку основания с бачками, латунные – в местах припайки трубок к основанию.
Жидкость может уходить и из-под шлангов по причине ослабленных хомутов. В таких случаях рекомендуется устанавливать червячные хомуты.
Опрессовка особенно эффективна, чтобы обнаружить течь по прокладке коллектора: обнаружить ее простым осмотром невозможно – жидкость мгновенно испаряется.
Начальная стадия износа сальника водяного насоса даст о себе знать каплями «Тосола», стоит только подать в систему давление.
При понижении уровня жидкости из-за механических повреждений элементов системы охлаждения течь несложно обнаружить по наличию пара и присутствию подтеков, которые могут быть сухими и влажными. Наиболее вероятна утечка в радиаторе, на стыках водяных резиновых шлангов и под водяным насосом. Течь отопителя можно обнаружить по запотевшим стеклам и характерному запаху в салоне.
Современные высокофорсированные двигатели имеют достаточно высокую рабочую температуру. При быстрой езде температура частей головки блока цилиндров превышает +120 °С. Более того, даже при спокойной езде головка блока нагревается выше +100 °С. Появившаяся негерметичность приведет к отсутствию избыточного давления в системе охлаждения закрытого типа, что значительно снизит температуру кипения «Тосола», и двигатель перегреется. При этом признаки неисправности будут такими, как и при пробитой прокладке головки блока: пузырьки, пена, полный расширительный бачок, т.е. все то, что наблюдается при прорыве газов в систему охлаждения. Только там жидкость вытесняет выхлопные газы, а здесь пар.
Причинами перегрева двигателя также может быть неисправность клапанов пробки заливной горловины. Если пробка исправна, то по мере прогрева двигателя давление в герметичной системе охлаждения постепенно будет повышаться, что легко определить по упругости резиновых водяных трубок. Повышенное системное давление позволяет исключить закипание «Тосола» даже при температуре от плюс 115 до плюс 120 °С. Это улучшает теплоотдачу радиатора.
Недостаточное количество охлаждающей жидкости приводит к образованию воздушных пробок в системе, что ухудшает работу водяного насоса. Первые паровые пузыри возникают в зоне низкого давления – у входа в насос, а его крыльчатка не рассчитана на перекачивание газа, и создаваемый ею напор падает. Циркуляция жидкости замедляется, и ее температура становится еще выше. Зона парообразования растет и захватывает весь насос.
Признаком такой неисправности могут быть хаотичные показания указателя температуры на приборной панели. Для удаления воздуха нужно пустить непрогретый двигатель, отвернуть пробку заливной горловины и несколько раз подряд нажать на педаль «газа». Когда выход пузырей прекратится, следует долить жидкость. При этом необходимо помнить, что такая операция на прогретом двигателе может привести к снижению давления в системе и, как следствие, к уменьшению температуры кипения антифриза.
При уменьшении «Тосола» в системе по причине его испарения следует долить чистую воду, ибо количество этиленгликоля в применяемой низкозамерзающей жидкости остается постоянным из-за его более высокой температуры кипения.
Уменьшение «Тосола» также может происходить из-за его утечки в цилиндры двигателя, например, в случае повреждения прокладки головки блока. Такая неисправность вызывает уменьшение температуры жидкости и увеличение влажности сгоревших газов. Последнее можно выявить, подставив лист бумаги под выхлопную трубу. Белый дым из трубы будет виден даже на непрогретом моторе и при минимальной нагрузке. Кроме того, не исключено бурление выхлопных газов в расширительном бачке. При расширившемся зазоре между блоком и прокладкой «Тосол» может проникнуть в поддон и смешаться с маслом. Даже его небольшое количество резко сокращает срок службы подшипников коленчатого и распределительного валов.
Система стареет быстрее, если вместо «Тосола» в нее доливать воду. Последствие такой эксплуатации – образование накипи в радиаторе и рубашке охлаждения блока цилиндров при кипении воды, сопровождаемом выделением из нее солей жесткости. В закрытой системе охлаждения температура кипения воды ниже на 10 – 13 0С, чем температура кипения «Тосола». Процесс кипения воды начинается сразу после прогрева двигателя до нормального теплового состояния (до +95 0С) и усиливается с повышением нагрузки. Накипь обладает низкой теплопроводностью, поэтому при увеличении ее толщины повышается температура цилиндро-поршневой группы и картерного масла.
Если охлаждающая жидкость при прогреве двигателя в теплое время года не нагревается, можно предположить о наличии накипи в водяной рубашке системы (в случае исправного термостата).
При засорении трубок радиатора и образовании в них накипи, а также загрязнении их наружной поверхности снижается охлаждающая и пропускная способности этого теплообменника. Признаком неисправного радиатора является повышение температуры охлаждающей жидкости при увеличении скорости движения до 90 – 100 км/ч. У засоренного «классического» радиатора нижняя часть будет холодная.
Здесь важно помнить, что увеличение скорости вдвое примерно также сказывается на циркуляции и обдуве радиатора воздухом. Одновременно мощность, отдаваемая мотором, вырастет в семь раз. Исправная система охлаждения перекрывает потребности двигателя с большим запасом. В противном случае быстрая езда опасна для двигателя.
Чрезмерный износ или поломка деталей водяного насоса влечет за собой снижение его производительности, ведущее к перегреву мотора. Состояние насоса контролируется по плотности сальникового уплотнения и интенсивности циркуляции жидкости в системе.
Здесь следует напомнить: в случае перегрева двигателя не следует спешно его выключать. На холостом ходу он выделяет гораздо меньше тепла, чем на мощностном режиме, ибо циркуляция «Тосола» в системе охлаждения продолжается. Бывает даже полезно для охлаждения увеличить обороты холостого хода для ускорения циркуляции жидкости. Внезапная остановка перегретого двигателя может привести к короблению деталей.
При неудовлетворительной работе вентилятора через поверхность радиатора будет проходить недостаточное количествоохлаждающего воздуха, что вызовет перегрев двигателя. У вентилятора с механическим приводом натяжение ремня проверяют по величине его прогиба в средней части под действием определенного усилия. Пробуксовка приводного ремня возникает из-за попадания на шкив убегающего из двигателя масла. Если при включении фар на работающем двигателе под капотом слышен свист – это признак проскальзывания. При укомплектовании двигателя электровентилятором отыскание причины перегрева можно осуществить, контролируя нахождение стрелки перед красной шкалой указателя температуры охлаждающей жидкости в момент включения электровентилятора.
При наличии вискомуфты для привода вентилятора проверить ее несложно. На холодном двигателе вентилятор должен вращаться свободно, от руки, а на горячем (конечно, остановленном) – не проворачиваться.
От состояния термостата зависит интенсивность прогрева двигателя, что имеет большое значение в холодную погоду. Через 5 минут работы двигателя современного автомобиля (через 8 минут – тракторного дизеля) стрелка указателя температуры должна быть почти посередине шкалы. Для проверки термостата следует закрыть кран отопителя и пустить двигатель. В зависимости от расположения у исправного термостата вначале прогревается верхняя или ближняя часть. Нижняя или дальняя часть, соединенная с радиатором, будет холодной, но должна быстро прогреться.
Следует особо рассмотреть вопрос о рациональном времени прогрева двигателя перед троганием с места после длительной стоянки автомобиля. С точки зрения эколога вопрос не имеет смысла. Инженера интересует другое: нужно ли трогаться с места сразу или прогреть двигатель до рабочей температуры?
С одной стороны, при работе непрогретого двигателя (особенно с высокой нагрузкой) ускоряется износ деталей – это не только из-за недостаточной смазки, но и в результате временного несоответствия зазоров между трущимися деталями. Ведь только после полного прогрева двигателя в нем достигается заданный температурный режим, при котором расширившиеся детали правильно взаимодействуют. С другой стороны, из-за того, что на малых оборотах двигатель работает с небольшой теплоотдачей и нагревается медленно, ждать, когда он полностью нагреется, значит продлевать время его работы в неблагоприятном режиме. Вместе с тем при медленном прогреве не возникают опасные температурные напряжения, в то время как при быстром прогреве они исключаются.
Исследования показали, что величины рассматриваемых зазоров, главным образом, зависят от числа ходов поршня за время прогрева. Следовательно, правильнее не греть двигатель на холостом ходу, а начинать движение по достижении температуры, при которой мотор устойчиво работает без «подсоса» (это соответствует температуре от +40 до +50 0С). Двигатель под нагрузкой быстрее прогреется до рабочей температуры. Осуществляя прогрев в процессе движения, необходимо первый километр ехать медленно, на низшей передаче и не давать двигателю больших оборотов. Тем более, что и подвеску прогреть надо, и тормоза раскачать, и в салоне температуру поднять.
На двигателях с впрыском топлива температура, при которой автомобиль начинает движение, может быть и ниже.

10. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СМАЗОЧНОЙ СИСТЕМЫ
Обобщенными показателями состояния системы смазки являются давление масла в магистрали и его температура. При исправном состоянии давление и температура находятся во взаимосвязи.
Устройство системы смазки двигателя ЗИЛ приведено на рис. 7.


Рис. 7. Схема системы смазки:
1 – масляный картер; 2 – маслоприемник; 3 – кран включения масляного радиатора; 4 – масляный насос; 5 – маслораспределительная камера; 6 – центрифуга;
7 – воздушный фильтр; 8 – компрессор; 9, 14 – масляные каналы; 10, 11 – масляные трубки к компрессору; 12 – масляный радиатор; 13 – полости шатунных шеек коленчатого вала для центробежной очистки масла
Правильная оценка указанных диагностических параметров возможна при исправном состоянии масляного манометра (контрольной лампы аварийно низкого давления) и дистанционного термометра (при его наличии). Поэтому нужно следить за состоянием указанных приборов, а также периодически контролировать производительность масляного насоса, частоту вращения ротора центрифуги (при ее наличии), состояние фильтрующих элементов.
Кроме технического состояния приборов системы смазки, на давление и температуру масла влияет целый ряд других факторов, основными из которых являются степень изношенности сопряжений кривошипно-шатунного механизма, состояние системы охлаждения, тепловой и нагрузочные режимы двигателя, применяемое масло.
Внешними признаками неисправностей является изменение уровня масла в картере двигателя, давления, вязкости и цвета масла, его увеличенный расход при работе.

При эксплуатации масло всегда темнеет, ибо содержит специальные моющиеся присадки, удаляющие с деталей продукты сгорания. Быстрое потемнение масла связано с работой на обогащенной (богатой) смеси или с применением низкооктанового бензина.
Новое масло может потемнеть уже через 100 – 200 километров. Чем старше двигатель и ниже компрессия в цилиндрах (что свидетельствует об износе компрессионных колец и зеркала цилиндра), тем быстрее в масле расходуются моющиеся присадки, препятствующие отложениям на поверхностях деталей при работе на прежнем масле.
Моторное масло необходимо заменять при втором техническом обслуживании. В действительности срок службы масла зависит от числа циклов «нагрев-охлаждение» при периодическом попадании масла на горячие поверхности деталей, а также от ресурса базового пакета присадок, отвечающих за качество масла. Однако для того, чтобы менять масло по потребности, необходимо располагать эффективными экспресс-методами оценки состояния работающего масла непосредственно на пунктах технического обслуживания. Что касается методов химического анализа масла, проводимого в специализированных лабораториях, то они по причине большой трудоемкости и организационных трудностей не получили применения для целей диагностики на предприятиях.

Пониженное давление в системе вызывается недостатком масла, его разжижением вследствие перегрева двигателя или попаданием в поддон топлива и охлаждающей жидкости, износом шестерен насоса или коренных и шатунных подшипников, неплотным закрытием редукционного клапана насоса.
Красная лампа аварийно низкого давления может гореть несколько секунд после пуска двигателя. Это не опасно: узлы трения смазываются остатками в каналах масла, а нагрузки на холостом ходе малы. Но если контрольная лампа не гаснет больше минуты, двигатель надо остановить и убедиться в герметичности системы. Красная лампа может гореть и при низких оборотах коленчатого вала, особенно при применении масла несоответствующей вязкости. Утратившее текучесть масло может не успеть заполнить «воронку» около сетки маслоприемника. Обычно это явление обнаруживается, когда после запуска холодного мотора давление масла сначала увеличивается, и через 15 – 20 секунд снижается до нуля, и после остановки на несколько секунд и повторного запуска картина повторяется.
Падение системного давления во время пуска холодного двигателя возможно даже при увеличении оборотов. Густое масло будет не успевать возвращаться обратно в картер. В этом случае двигатель надо выключить, ибо повреждения деталей неизбежны.
При загорании контрольной лампы при оборотах свыше 3000 в минуту следует осмотреть привод масляного насоса.
При хаотичной работе контрольной лампы независимо от числа оборотов, необходимо проверить датчик давления масла и его провода. Для этого вместо снятого датчика нужно установить с помощью пластиковой трубки манометр и проконтролировать давление масла в двигателе. В случае размещения маслозаливной горловины на клапанной крышке головки блока цилиндров можно ограничиться проверкой уровня масла в картере. Затем, отвернув крышку горловины, убедиться, что на холостом ходу под клапанной крышкой разлетаются капельки масла.
Также долго не будет гаснуть контрольная лампа при пуске двигателя, не работавшего свыше четырех часов, при неисправном противодренажном клапане масляного фильтра (рис. 8). За это время масло успевает стечь из фильтра и магистрали в картер двигателя.
Падение давления в системе смазки может происходить из-за засорения сетки маслоприемника в случае смешивания различных масел, например, при добавке минерального масла в синтетическое. Также возможно попадание в картер «пожилого» двигателя мусора. Мелкие соринки проникают через сетку маслозаборника в насос, и, случается, их защемляет редукционный клапан насоса в момент закрытия. Образовавшейся щели достаточно, чтобы давление снизилось. Необходимо дать возможность мотору остыть, и при следующем холодном пуске клапан вновь откроется. При этом случайная соринка отправится дальше в масляный фильтр. Возможным признаком такой неисправности является выключение контрольной лампы при оборотах коленчатого вала свыше 2000 в минуту и появление похожей на майонез жидкости на масляном щупе и трубках отсоса картерных газов.
Следует отметить, что на старых двигателях с изношенной цилиндро-поршневой группой прорыв в картер большого количества отработавших газов, содержащих водяной пар, вызывает после остановки двигателя конденсацию пара и образование льда в масле. Ледяные кристаллы могут забить сетку маслоприемника и, как следствие, ограничить производительность масляного насоса.
К внезапному и резкому падению давления масла приводит потеря заглушки канала, соединяющего коренную и шатунную шейки коленчатого вала, или несвоевременная его очистка от грязи. В случае большого количества отложений трущиеся поверхности будут загрязняться, особенно при пуске двигателя и при малой частоте вращения коленчатого вала, когда центробежные силы еще достаточно малы.
В случае пониженного системного давления ухудшается фильтрация масла в центробежном фильтре. О работе центрифуги судят по продолжительности вращения ее ротора после остановки двигателя. Ротор исправной центрифуги должен свободно вращаться по инерции не менее 2 минут на автомобилях или 40 секунд на тракторах после остановки двигателя, создавая характерный шум.
Падению давления в главной масляной магистрали способствует увеличение зазоров между подшипниками и шейками коленчатого вала. При нормальных условиях работы исправного двигателя в масляной магистрали поддерживается давление, необходимое для обеспечения оптимальных режимов смазки трущихся поверхностей (порядка 025 – 0,4 МПа). По мере изнашивания подшипников коленчатого вала и, следовательно, увеличения зазоров в них облегчается протекание через подшипники масла, в связи с чем давление в масляной магистрали понижается. Обычно минимально допустимое давление при номинальной частоте вращения коленчатого вала от 0,07 до 0,1 МПа.

Разжижение масла при попадании в поддон бензина происходит из-за разрыва диафрагм топливного насоса или неисправного игольчатого клапана поплавковой камеры при работе карбюратора на холостом ходу. В последнем случае из глушителя идет черный дым, двигатель работает неровно с пропусками на низких оборотах по причине переобогащения рабочей смеси: лишние пары бензина через систему вентиляции засасываются обратно в впускной трубопровод. Обнаружить попавший в поддон бензин сложно, ибо при работе двигателя он будет испаряться. На разжижение масла здесь будет указывать загорание контрольной лампы на холостых оборотах. Однако чаще это наблюдается в инжекторных двигателях с распределенным впрыском топлива. Достаточно одной форсунки с заклинившей иглой в открытом положении, чтобы наполнить поддон бензином за очень короткое время.
Поступление охлаждающей жидкости в масло обычно связано с негерметичностью прокладки головки блока или трещинами в стенках головки или блока цилиндров. При этом даже непродолжительная (от 200 до 300 км) эксплуатация двигателя на водо-масляной эмульсии может привести, например, к недопустимому износу подшипников.
Признаками попадания охлаждающей жидкости в поддон является повышение уровня масла и бело-желтый цвет на крышке клапанной коробки. При крупных жидкостных прорывах масляный щуп будет белым от эмульсии, при меньших – мизерные дозы «Тосола» можно обнаружить даже в старом масле. Здесь будут заметны блестящие капельки воды, так как эмульсия быстро расслаивается. Если масло не пахнет бензином, то объяснить его увеличение можно только притоком охлаждающей жидкости в картер двигателя. Окончательно убедиться в этом можно следующим образом. Дать машине постоять пару суток, затем отвернуть сливную пробку картера. За время долгой стоянки смесь масла с охлаждающей жидкостью успеет расслоиться, последняя – плотнее и скапливается внизу.
Уходящий из системы охлаждения «Тосол» скапливается в картере и в контакте с горячим маслом сильно испаряется. Образовавшийся водяной пар по щлангу системы вентиляции картера будет возвращаться обратно в цилиндры двигателя. Слишком большое количество пара, подмешиваясь к рабочей топливовоздушной смеси, затруднит ее воспламенение. Двигатель станет хуже работать или вообще может останавливаться на холостом ходу.
Чтобы в этом убедиться. достаточно подставить руку струе газов из отсоединенного от воздушного фильтра вентиляционного шланга, и она станет влажной. При этом работа двигателя станет более стабильной.

Увеличение расхода масла при работе двигателя может происходить из-за подтекания в соединениях, угара – в случае попадания масла в камеру сгорания через изношенные маслоотражательные колпачки и направляющие втулки впускных клапанов, а также выброса в систему выпуска через втулки выпускных клапанов или выноса в систему вентиляции масляного тумана из картера двигателя, когда применяется более жидкое масло, чем допустимо.
Причинами утечек масла могут быть плохие уплотнения и повышенное давление газов в картере как результат ухудшенной его вентиляции. Уровень масла в поддоне должен быть между отметками «мах» и «мин» на щупе. В жаркие дни уровень масла можно поднять на 10 мм – это увеличивает время «оборачиваемости» масла в двигателе и, как следствие, лучшее его охлаждение. Зимой достаточно иметь минимальный уровень. Это ускоряет его разогрев до рабочей температуры.
Если уровень масла выше положенного, увеличивается его выброс через систему вентиляции картера, что вызовет потери масла. На впрысковых моторах из-за этого может замаслиться измерительный элемент датчика массового расхода воздуха. Кроме того, при высоком уровне масла противовесы коленчатого вала достают до него и вспенивают. Насыщенное газами масло нарушает работу гидроэлементов двигателя – стучат гидротолкатели или гидроопоры газораспределительного механизма.
Если уровень масла низкий, существенно растет его температура, ускоряется старение (быстро срабатываются присадки), больше расходуется масло на угар. Длительная езда при высоких нагрузках может привести к повреждению шатунных вкладышей.
Постепенное снижение уровня масла – нормальное явление, если оно не превышает 0,5% расхода бензина.
Падение уровня масла от отметки «мах» до «мин» за 1000 километров пробега указывает на износ поршневых колец. Если после замены колец в изношенном двигателе расход масла не превышает 100 см на 100 километров пробега, то это приемлемо.
Причины повышенного расхода масла в двигателе, когда нет явной течи, определить достаточно просто. Если старый двигатель постоянно выделяет сизоватый дым и в корпусе воздушного фильтра регулярно скапливается масло, то скорее всего износились поршневые кольца. Если у двигателя с относительно небольшим пробегом забрасываются маслом свечи при небольшом расходе масла, а корпус воздушного фильтра чистый, то, вероятно, износились маслоотражательные колпачки. Они высыхают и растрескиваются по нескольким причинам: низкое качество материала, перегрев двигателя, применение несоответствующего моторного масла или высокооктанового бензина. Неравномерная работа двигателя подскажет, что масло по стержням клапанов попадает на свечи зажигания.
Однако даже предельно низкое состояние колпачков не приводит к чрезмерно повышенному расходу масла на угар. Чтобы в этом убедиться, надо измерить компрессию. Если компрессия в норме, очевидно, произошло закоксовывание («залегание») маслосъемного кольца на поршне.
Обнаружить недопустимо низкий уровень масла в картере позволяют датчики уровня, устанавливаемые на современных автомобилях, ибо датчики давления менее информативны. Во всех случаях падение давления масла из-за недостаточного его уровня можно определить по ненормальному шуму работающего мотора, например, у двигателя с гидротолкателями начинается сильный стук клапанов. Гидротолкатели для работы требуют определенного давления (обычно не менее 0,1 МПа на средней частоте вращения) и перестают работать еще до того, как срабатывает датчик аварийного давления.
Причиной утечки моторного масла также может быть и неудовлетворительная вентиляция картера двигателя, которую можно оценить по замасливанию гнезда распределителя зажигания и масляного щупа, интенсивному «потению» маслом двигателя. Причинами нарушения работы системы вентиляции является загрязнение проволочного пламегасителя в шланге к воздухоочистителю или золотникового устройства карбюратора (рис. 9).

Рис. 9. Схема вентиляции картера:
1 – золотник; 2 – калиброванное отверстие; 3 – впускной коллектор; 4 – дроссельная заслонка; 5 – шланг; 6 – карбюратор; 7 – воздушный фильтр; 8 – патрубок вентиляции; 9 – пламегаситель; 10 – вытяжной шланг; 11 – крышка маслоотделителя; 12 – маслоотделитель; 13 – сливная трубка отделителя
Эффективность вентиляции картера зависит от того, какой поток газов прорывается через поршневые кольца, т.е. от степени износа двигателя. У старого мотора даже идеально работающие каналы вентиляции со своей задачей не справляются. В результате увеличиваются отложения смолистых веществ в отверстиях воздушных жиклеров карбюратора и попадание капелек масла в воздушный фильтр. Поэтому, прежде чем устранять течь масла необходимо добиться нормальной вентиляции картера. Картонка, лежащая на клапанной крышке на месте открытой маслозаливной горловины, должна прижиматься разряжением в картере двигателя уже при частоте вращения коленчатого вала 1000 об/мин. При изношенной поршневой группе этого невозможно добиться даже при 2000 об/мин.
Если на крышке маслозаливной горловины часто появляются следы густых отложений и воды, то двигатель скорее всего работает при пониженной температуре. Пары масла конденсируются в системе вентиляции, и образовавшиеся отложения заставляют чаще менять масло и очищать вентиляционные трубки. Необходимо проверить, быстро ли прогревается двигатель после пуска, какова температура охлаждающей жидкости при движении автомобиля. Кстати, холодный мотор работает, как правило, более шумно и расходует лишнее топливо.
Существует и другой, довольно простой и оригинальный способ проверки системы вентиляции. Вместо масляного щупа нужно установить в освободившееся отверстие резиновый шланг, другой конец которого вывести салон и надеть резиновый шарик. Если при движении машины шарик надувается, давление в картере повышенное.
Нередко причину, вызывающую это повышение, ошибочно видят в ухудшении отсоса картерных газов системой вентиляции. Для улучшения ее работоспособности некоторые водители отсоединяют шланг от воздухоочистителя (карбюратора или впускного трубопровода в зависимости от конструкции двигателя), превращая систему вентиляции из закрытого типа в открытую. В самом же деле рост давления в картере двигателя вызван не ухудшением работы системы вентиляции (если она, конечно, исправна), а большим износом деталей цилиндро-поршневой группы. Возможно, для «пожилых» моторов такой технический прием объясним, если не рассматривать экологические последствия. Однако следует помнить, что при этом снижается на 30 % ресурс двигателя и ухудшается топливная экономичность. При такой доработке сильно нагретые картерные газы не смешиваются с распыленным бензином и не способствуют его полному испарению. Оставшаяся часть жидкого бензина в сгорании не участвует и по стенкам цилиндров проникает в картер.
Самая распространенная причина выхода из строя двигателя – несвоевременный контроль за уровнем масла. Время ремонта резко приближается, если в мотор залито минеральное масло низкого или вовсе не соответствующего типу данного двигателя класса качества.
Главная беда, которая ждет двигатель при потере масла, – это заклинивание коленчатого вала из-за срыва вкладыша с его штатного места – так называе6мый «проворот». Момент трения, при котором вкладыш провернется, составляет около 3 – 4 Н м. Такой момент без масла в поддоне достигается даже у обычного, но нормально собранного двигателя примерно при 2500 – 3000 об/мин, причем не на холостом ходу, а с небольшой нагрузкой. На режиме же минимальных оборотов холостого хода обычный двигатель без масла те более вполне жизнеспособен.


11. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ
КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ
К основным показателям, характеризующим техническое состояние системы питания карбюраторного двигателя, относятся: уровень топлива в поплавковой камере карбюратора, минимальная частота вращения коленчатого вала, давление на выходе топливного насоса, токсичность отработавших газов, пропускная способность жиклеров, степени открытия дроссельных и воздушной заслонок карбюратора (рис. 10).
Признаками неудовлетворительной работы системы могут быть: повышенный расход топлива и его запах под капотом и в салоне, черный выхлоп, неустойчивые обороты коленчатого вала в режиме холостого хода, затрудненный пуск двигателя, разжижение масла в картере, снижение мощности.

Рис. 10. Система питания карбюраторного двигателя грузового автомобиля:
1 - топливный насос; 2 - воздушный фильтр; 3 - карбюратор; 4 – рукоятка (кнопка) управления воздушной заслонкой; 5,6 - рукоятка (кнопка) и педаль управления дроссельными заслонками; 7 - топливопровод, 8 - указатель уровня
топлива, 9 - датчик уровня топлива; 10 - топливный бак; 11 - кран; 12 - фильтр-отстойник; 13 - глушитель; 14 - приемные трубы глушителя; 15 - выпускной трубопровод двигателя; 16 - выпускная труба глушителя
Техническое состояние системы питания во многом предопределяет топливную экономичность автомобиля, которая характеризуется расходом горючего на единицу пути в различных условиях движения. Приводимый в технической документации на машину контрольный расход бензина относится к случаю движения в летнее время полностью прогретой машины с полной нагрузкой по прямой горизонтальной дороге с усовершенствованным покрытием на высшей передаче с постоянной скоростью, равной от 0,55 до 0,65 максимального ее значения. В повседневной эксплуатации условия значительно сложнее. Как правило, дорога имеет подъемы, спуски, повороты, препятствия, заставляющие снижать скорость и тормозить, включать пониженные передачи, обгонять. В результате эксплуатационный расход топлива всегда превышает контрольный. Несмотря на то, что названный реальный расход бензина также зависит и от стиля езды, в нормативно-технической документации установлены эксплуатационные его нормы – топливные характеристики при установившемся движении и на дороге с переменным профилем.
Контрольный расход топлива более точно определяет техническое состояние машины при движении на беговых барабанах диагностического стенда, оснащенного тормозной установкой и расходомерами.
На практике больше ориентируются на эксплуатационный расход, для чего осуществляется пробная поездка на расстояние не менее 50 километров. Для полной заправки бака бензином необходимо установить автомобиль на ровной горизонтальной площадке. Если площадка на стоянке не очень ровная, полезно отметить контрольные точки установки колес с тем, чтобы заправлять автомобиль при одном и том же положении кузова относительно вертикали. Заправка бака бензином выполняется полностью, до нижней кромки заливной горловины.
Также следует проследить и за тем, чтобы машина была полностью загружена.
После осуществления пробной поездки, которая предполагает движение в обоих направлениях, нужно записать пройденный путь и, установив машину на контрольное место, долить в бак топливо, пользуясь «откалиброванной» емкостью.
Одной из главных причин увеличения эксплуатационного расхода топлива является работа двигателя на переобогащенной смеси.
В процессе продолжительной эксплуатации наиболее распространенной неисправностью является повышение уровня бензина в поплавковой камере карбюратора и сообщающихся с ней эмульсионных колодцах карбюратора до отверстия, ведущего в распылитель (диффузор). В результате приготавливаемая карбюратором топливовоздушная смесь будет обогащенной, а при включении ускорительного насоса – переобогащенной. Чрезмерно богатая смесь не сгорает полностью, и ее остатки догорают в системе выпуска отработавших газов, о чем сообщают несильные хлопки и черный дым из глушителя. Громкие выстрелы, как правило, свидетельствуют о негерметичности выпускной систем – подсасываемый через щели воздух приносит недостающий для горения кислород.
Определение уровня топлива в поплавковой камере выполняется с помощью контрольной пробки, специального смотрового окна, различных приспособлений в зависимости от модели карбюратора. Тем не менее, из практики можно назвать ориентиры, с помощью которых можно проверить названный уровень. При снятой крышке большинства нынешних отечественных карбюраторов, например популярной группы «Вебер» («Озон»), уровень должен соответствовать примерно середине наклонной части передней стенки. Если разгонная динамика автомобиля будет неудовлетворительной, можно поднять уровень на 1 – 2 мм.
Регулировка уровня топлива в поплавковой камере производится отгибанием язычка кронштейна поплавка от игольчатого запорного клапана для увеличения уровня или в обратную сторону – для его уменьшения. Одновременно проверяется легкость перемещения поплавка и названного клапана.
Для проверки последнего надо перевернуть карбюратор верхней частью вниз – под массой поплавка игла закроет запорный клапан. Затем ртом втянуть воздух через входной патрубок подачи топлива и заткнуть его языком. Если язык прилипает к трубке на 5 – 10 секунд, клапан герметичен. При таком методе проверки карбюраторов, имеющих патрубок обратного слива топлива, «обратку» следует заглушить.
Сочетание изношенного игольчатого клапана и засоренной сливной магистрали может вызвать перелив карбюратора, и тогда запуск мотора будет затруднен.
В системе питания, не имеющей «обратки», переливу карбюратора из-за неисправностей клапана способствует хороший бензонасос, жесткая пружина которого рассчитана на выталкивающую силу поплавка карбюратора. Большое давление способно отодвинуть изношенную иглу запорного клапана от входного отверстия карбюратора, даже если уровень топлива в поплавковой камере будет максимальным. В результате излишки бензина начнут вытекать через жиклеры в диффузоры карбюратора, когда дроссельные заслонки закрыты. В результате приготовление горючей смеси карбюратором становится переобогащенным. Это, по существу, прямые потери топлива, к тому же нарушающие стабильность холостого хода и увеличившие токсичность отработавших газов.
Если есть основания считать пружину бензонасоса слишком жесткой, то порой достаточно укоротить ее на два-три витка – и работа двигателя нормализуется.
В некоторых конструкциях моторов увеличение давления топливного насоса происходит из-за малой толщины прокладки между его корпусом и привалочной поверхностью. В этом случае толкатель насоса получает больший активный ход и сжимает не только пружину насоса, но и продавливает диафрагму, растягивая ее. Таким образом, к расчетному давлению прибавляется добавка, которую создает упруго деформированная диафрагма.
Неисправности игольчатого клапана, прежде всего, сказывается на режимах малой мощности и на холостом ходу двигателя. В результате законный расход топлива из поплавковой камеры карбюратора может быть меньше того, что в нее поступает через неплотность иглы. Если, например, забит грязью игольчатый клапан, то пуск и работа двигателя на холостом ходу будут нормальные, но тронуться с места и проехать с десяток метров – затруднительно.
Загрязненный воздушный фильтр также вызывает переобогащение смеси. При такой неисправности двигатель большие обороты просто не развивает. Проверить поработавший фильтр лучше изнутри: если внутренние слои первозданно чистые, фильтр хороший. Когда же его цвет снаружи и внутри одинаково серый, то становится понятно, почему смесь переобогащенная.
Загрязненный или замасленный, а также влажный фильтрующий элемент воздушного фильтра создает повышенное сопротивление потоку поступающего воздуха. Если при снятой крышке фильтра двигатель заработал лучше, фильтрующий элемент надо заменить.
Система холостого хода карбюратора относится к числу наиболее нестабильных систем (рис. 11).
Ее дефекты приводят к переобогащению или переобеднению приготавливаемой горючей смеси, что вызывает перерасход топлива. Уже через 8 – 9 тысяч километров названная система значительно изменяет первоначальные (установочные) значения минимальной частоты вращения коленчатого вала из-за самопроизвольного изменения положения регулировочного винта «качества» смеси, засмоления выходных каналов холостого хода, изменения правильного положения дроссельной заслонки.
Заметное влияние системы холостого хода на показатели топливной экономичности связано еще и с тем, что у большинства карбюраторов она продолжает работать и на средних (частичных) нагрузках. Продолжительность работы грузовых машин на холостом ходу в городских условиях эксплуатации составляет от 16 до 17%, а легковых – до 35%.




Рис. 11. Система холостого хода карбюратора ДААЗ:
1 - профиль дозирующего винта; 2 - винт «количества»; 3 - винт «качества»; 4 - жиклер байпасного канала; 5 - отверстие переходной системы; 6 - винт производственной поднастройки; 7 - топливный жиклер холостого хода; 8 - воздушный жиклер холостого хода; 9 - главный топливный жиклер; 10 - воздушный канал холостого хода; 11 - распылитель
Наиболее частая проблема карбюраторных двигателей – нет холостого хода, т.е. при отпущенной педали двигатель старается заглохнуть, особенно при включенной передаче и вывернутом рулевом колесе. Прежде чем приступить к диагностированию системы зажигания и регулировке карбюратора, лучше последний промыть. Именно грязь обычно служит причиной отсутствия холостого хода.
Если при пуске двигатель лишь пытается завестись, то диагностирование целесообразно начать с проверки подачи топлива. Не следует «оживлять» мотор с карбюратора. Даже самый капризный и загадочный карбюратор крайне редко вызывает остановку двигателя: с засоренными жиклерами, порванными диафрагмами мотор хоть и плохо, но работает. Проще всего узнать, поступает ли бензин в карбюратор. Достаточно снять крышку воздушного фильтра и резко потянуть рукой тягу привода дроссельных заслонок, связанную с педалью «газа». Система исправна, если из распылителя ускорительного насоса интенсивно выходит струйка бензина, которая при горячем двигателе может сразу же превратиться в хорошо видимый пар (рис. 12).
Следует обратить внимание на геометрию распыла: нет ли искривления струи и попадания ее на стенку диффузора, подтекания топлива в узле крепления распылителя. Это позволит упростить диагностирование при плохой динамике движения машины. При проверке нужно воздержаться от лишних движений, иначе во впускной трубопровод поступит бензин, и пуск двигателя после ремонта будет затруднен.
На некоторых двигателях и крышку воздушного фильтра можно не снимать. Здесь карбюраторы имеют смотровое окошечко для контроля уровня топлива. О том, что оно подается в цилиндры, можно узнать и по запаху из выхлопной трубы при прокручивании коленчатого вала стартером.
Если в карбюраторе бензин отсутствует, то для дальнейшей проверки следует отсоединить топливопровод от входного штуцера на карбюраторе и проверить подачу топлива (рис. 13). Обычно для этого достаточно нажать рычаг ручной подкачки у бензонасоса, но тут имеются два замечания. Если диафрагма насоса в этот момент находится в верхнем положении, то качание упомянутого рычага ничего не даст.
Для возвращения диафрагмы в исходное положение нужно повернуть коленчатый вал на один оборот пусковой рукояткой, а при ее отсутствии немного прокатить машину с включенной прямой передачей. Одновременно необходимо помнить, что ручная подкачка бензина может обеспечить его подачу в карбюратор, а работающий двигатель – не всегда. Поэтому лучше воспользоваться стартером.
Один раз при каждых двух оборотах коленчатого вала из отсоединенного конца трубки должна выбрасываться порция бензина под хорошим напором. Если этого не происходит, нужно воспользоваться шинным насосом для продувки проверяемого бензопровода, но только при открытой крышке топливного бака, иначе избыточное давление может разорвать его швы. При поступлении воздуха в бак будет слышаться интенсивное бурление.
Другим препятствием на пути топлива может стать загрязненный фильтр тонкой очистки, который необходимо заменить или временно удалить.
Бензонасос реже выходит из строя; даже при поврежденной диафрагме он подает достаточное количество топлива для движения в умеренном темпе. Однако негерметичная диафрагма способствует проникновению бензина в картер двигателя, где он быстро испаряется. Вместе с картерными газами пары бензина поступают в карбюратор, обогащая приготавливаемую смесь.
Гораздо более частой причиной остановки двигателя является подсос воздуха из-за негерметичности соединений элементов системы питания, например при повреждении прокладки крышки фильтра-отстойника или неплотности стыков коллектора с головкой блока. Это просто проверить – брызнуть на подозрительный стык «пусковым» эфиром. Мотор заработал иначе – есть подсос, надо устранять.
Проверку карбюратора целесообразно начинать с контроля чистоты сетчатого фильтра у входного штуцера, а затем поплавкового механизма. Заедание поплавка или наполнение его бензином может привести к зависанию запорной иглы в нижнем положении. Образовавшийся «перелив» карбюратора может привести к остановке мотора на холостом ходу. К подобному переобогащению смеси также приводит основательные разработки топливных жиклеров или засорение воздушных жиклеров карбюратора. Уменьшение «живых сечений» последних влияет на работу как главной дозирующей системы, так и системы холостого хода карбюратора. В первом случае обогащение топливно-воздушной смеси заметить трудно – в движении изменение мощности мотора водитель, не задумываясь, корректирует педалью «газа». Во втором – чрезмерное обогащение смеси на холостом ходу приводит к снижению оборотов, вплоть до полной остановки двигателя. Восстановление минимальной частоты вращения коленчатого вала настроечными винтами карбюратора дефект не устранит. При неудовлетворительном состоянии системы вентиляции картера воздушные жиклеры вновь «засмолятся» и холостой ход может вновь пропасть.
Переобедненная рабочая смесь также снижает мощность и экономичность двигателя. Причинами образования бедной смеси могут быть низкий уровень топлива в поплавковой камере карбюратора, засорение топливных жиклеров, трубопроводов и бензиновых фильтров, недостаточная подача топлива насосом.
В случае засорения топливных жиклеров карбюратора подаваемая в цилиндры двигателя обедненная горючая смесь будет сгорать медленно. В результате, когда в цилиндре после выпуска газов начинается такт «Впуск», в камере сгорания продолжается догорание рабочей смеси. При открытии впускного клапана горение распространяется по впускному трубопроводу до карбюратора, напоминая о себе «хлопками» под крышкой воздушного фильтра. Аналогичные «выстрелы» пламени из карбюратора могут быть и по причине неплотного закрытия впускного клапана газораспределительного механизма.
Если ослаблена подача топлива, то при низких и средних нагрузках двигатель может работать устойчиво, но при попытке интенсивно разогнаться на полной мощности машина будет двигаться словно прыжками. В этом случае нужно искать причину на пути бензина. Подача топлива уже не восполняет расхода топлива в цилиндрах двигателя; уровень в поплавковой камере карбюратора все ниже, а смесь беднее. Еще немного и последует провал: мотор заглохнет.
Такая же картина получится, если плохо вентилируется топливный бак, например, дренажная трубка засорена или смята.
Полное обеднение горючей смеси практически невозможно – различные системы карбюратора, подменяя друг друга, обеспечат хотя бы минимальную подачу топлива. Только залипание запорной иглы в перекрываемом ею отверстии приведет к прекращению подачи топлива в карбюратор.
Содержащиеся в бензине смолы со временем откладываются на горячих деталях карбюратора, в том числе и на игле и седле поплавкового клапана, что иногда вызывает склеивание обеих деталей. Обычно это бывает, когда игла продолжительное время была прижата к седлу, например, после длительной стоянки с наполненной поплавковой камерой или при работе на холостом ходу, когда потребление топлива минимальное.
Следует помнить, что при любых неполадках в работе двигателя (повышенный расход, неравномерная работа, потеря приемистости и т.д.) вмешиваться в систему питания следует в последнюю очередь. Заподозрив неполадки в карбюраторе, лучше не торопиться снимать его, разбирать, продувать и тем более крутить регулировочные винты. Возможно, неустойчивая работа мотора вызвана негерметичностью системы питания, например, подсосом воздуха в местах соединения карбюратора с впускным трубопроводом. Это можно проверить при работе двигателя на холостом ходу, поливая керосином стык карбюратора с указанным коллектором. Керосин, подсосавшись сквозь щель, обогатит горючую смесь и одновременно перекроет на 1 – 2 секунды доступ лишнему воздуху. В результате мгновенно возросшие обороты двигателя укажут на негерметичность фланца карбюратора.
Большую помощь в обнаружении неисправности в системе питания может оказать также внимательное наблюдение за условиями, в которых она дает о себе знать. Например, еще до применения изложенных выше способов поиска причин отклонений в работе двигателя целесообразно понаблюдать, как зависит характер проявления неисправностей от температурного режима. Если такая зависимость четко прослеживается и при неполностью прогретом двигателе дефекты выражены сильнее, то наиболее вероятны нарушения в работе карбюратора, связанные с переобеднением состава смеси.


12. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ
ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ
К основным показателям, характеризующим техническое состояние топливной аппаратуры дизеля относятся: производительности топливоподкачивающего насоса (ТПН) и секций топливного насоса высокого давления (ТНВД), пропускная способность фильтрующих элементов тонкой очистки топлива, угол опережения подачи или впрыска топлива в цилиндры, степень изношенности прецизионных пар топливных приборов, частота вращения кулачкового вала ТНВД, соответствующая началу действия центробежного регулятора, давление впрыска и качество распыливания топлива форсунками (рис.14).



Рис. 14. Система питания двигателя КамАЗ-740:
1 - бак топливный; 2 - фильтр грубой очистки топлива; 3 - тройник дренажных топливопроводов; 4 - тройник топливопроводов ручных подкачивающих насосов; 5 - ручной подкачивающий насос; 6, 9, 10, 11, 15, 16, 17 - топливопровод; 7 - фильтр тонкой очистки топлива; 8 - клапан; 12 - топливный насос высокого давления; 13 - форсунка; 14 - топливоподкачивающий насос
Надежность и долговечность приборов системы питания дизельного двигателя зависит от безотказной работы прецизионных деталей: плунжерных пар и нагнетательных клапанов ТНВД, распылителей форсунок. Мельчайшие абразивные частицы, попадая в малые зазоры в сопряжениях, вызывают усиленное изнашивание и царапание трущихся поверхностей. В результате снижается производительность насосных элементов, изменяются момент, продолжительность и давление впрыска топлива, снижается качество его распыливания.
По мере засорения фильтрующих элементов снижается их пропускная способность, вследствие чего падает давление топлива за фильтрами и повышается степень неравномерности топливной подачи в цилиндры. По мере засорения топливного фильтра дизель станет «вялым» и, наконец, сможет работать только на холостых оборотах.
Не меньший вред приносит попадающая в топливо вода. Оказавшись на рабочих поверхностях прецизионных деталей неработающего двигателя, вода вызывает коррозию, приводящую к заклиниванию трущихся сопряжении. Кроме того, вода понижает теплотворную способность топлива и, как следствие, мощность двигателя.
Признаками неудовлетворительной работы системы питания дизеля могут быть: затрудненный пуск двигателя, его неустойчивая работа, пониженная мощность и экономичность, дымный выпуск.
Для выявления причин затрудненного пуска сначала целесообразно убедиться в отсутствии воздуха в системе топливоподачи путем прокачки системы ручным топливным насосом. Затем проверить и при необходимости отрегулировать момент начала впрыска или подачи топлива. После этого проверить давление впрыска и качество распыливания топлива форсунками.
Как правило, дизельный двигатель не пускается по двум причинам: наличие воздуха в системе топливоподачи или плохая компрессия в цилиндрах.
Если двигатель самопроизвольно набирает обороты и не реагирует на нажатие педали «газа», в топливную систему подсасывается воздух. Поиски неисправности сложны – нужно последовательно проверить всю систему.
Снижение компрессии – самая распространенная причина отключения цилиндра дизеля. В этом случае двигатель при работе издает прерывистый шум и раскачивается, но по мере прогрева «успокаивается», из выхлопной трубы всегда выходит белый дым с запахом несгоревшего топлива.
Дизельный двигатель может пускаться при снижении компрессии до величины 2,4 МПа. При уменьшении давления в концетакта сжатия снижается температура сжимаемого воздуха и вспышки топлива не происходит. Однако в жаркую погоду при исправных свечах накаливания горячий дизель может пуститься и при компрессии 2,2 МПа. Также можно завести изношенный дизельный двигатель «с толкача», ибо при увеличении пусковой частоты вращения коленчатого вала большее количество воздуха не успевает проходить через увеличенный зазор между поршнем и цилиндром. В результате повышается температура сжимаемого воздуха, способствующая образованию вспышки топлива в цилиндрах.
Здесь следует помнить, что любимым отечественным способом пуска дизеля «с толкача» очень легко можно повредить современный ТНВД, прецизионные детали которого смазываются, как правило, дизельным топливом. Причина в отсечном электроклапане питания. Если он по какой-то причине не откроется (например, неисправна аккумуляторная батарея), топливо не будет поступать в насосную секцию, а значит, не будет смазывать плунжерную пару. Особенно это опасно для дизелей с ременным приводом распределительного вала. Зубчатый ремень может не выдержать резкий старт и оборваться; поршни ударят в клапаны и погнут их.
Причины плохой компрессии известны: износ цилиндро-поршневой группы, повреждение поршня. Однако возможно западание поршневых колец в случае применения плохого моторного масла и долгой (более полугода) стоянки автомобиля. В результате образования большого количества шлаков происходит заклинивание колец в канавках поршня. В случае холодного пуска кольца не смогут прижаться к внутренней поверхности цилиндра, особенно при уже имеющемся износе, и двигатель приходит в нерабочее состояние. Однако западание поршневых колец прекращается с прогревом двигателя.
Если причина не определяется по щитку приборов (топливо есть, как обычно все контрольные лампы горят), необходимо проверить работу рассмотренного отсечного клапана. Он перекрывает подачу топлива к плунжерной паре ТНВД, когда ключ в замке зажигания находится в положении «выключено», т.е. останавливает двигатель. Поэтому при обрыве цепи питания клапана двигатель сразу останавливается. Для диагностики клапана необходимо соединить проводом его выводную клемму с положительным выводом аккумуляторной батареи. Щелчок сработавшего клапана и искра между контактами укажут на его исправность. Если обмотка клапана перегорела, придется его вывернуть и освободить от неисправных «внутренностей». После установки неработоспособного клапана двигатель заведется, но в дальнейшем нужно установить исправный отсечной клапан.
Если с электроклапаном все в порядке, необходимо проверить свечи накаливания (рис. 15). Иногда даже летом без их помощи дизель не пускается. У современных двигателей свечами командует электронный блок управления. По сути, это мощное реле, при включении которого раздается другой щелчок и одновременно на панели приборов загорается контрольная лампа, часто с изображением спирали – символом свечей накаливания.


Рис. 15. Электрическая схема:
1 - аккумуляторная батарея; 2 - стартер; 3 - выключатель приборов и стартера; 4 - реле свечей; 5 - предохранитель; 6 - свечи накаливания; 7 – контрольная лампа
Можно всю диагностику начинать с простой и наглядной операции. Вывернуть свечи, связать их проволокой и закрепить на «массу». При включении зажигания необходимо проконтролировать, что все свечи нагрелись до одного и того же цвета. Исправная свеча накаливания примерно через десять секунд начнет светиться, нагревшись до температуры 1000 – 1200 0С. Долго любоваться сиянием не следует – без интенсивного, как в цилиндре, теплоотвода свеча разрушится, взорвется. Когда свечи станут красными, раздастся щелчок реле и рабочее напряжение со свечей снимется, т.е. прекратится их ускоренный разогрев. Но они по-прежнему должны остаться красными, поскольку пониженное напряжение еще будет подаваться. В случае установки свечи в цилиндре она работает не дольше трех минут (иногда помогая уже пущенному мотору, снижая дымность).
Следует помнить, что независимо от того, в каком состоянии двигатель (горячий или холодный), он не заведется или плохо будет пускаться до тех пор, пока свечи накаливания не станут красными. Поэтому при повороте ключа зажигания не следует торопиться включать стартер. Свечи накаливания должны прогреться, и, как правило, на это уходит примерно 30 секунд. Сигналом к пуску дизеля будет выключение контрольной лампы. Если лампа гаснет сразу после поворота ключа, возможно, отказал блок управления свечами.
При исправных нагревательных приборах системы питания следует проверить подачу топлива.
Самый большой объем впрыскиваемого топлива бывает при оборотах ТНВД, равных 100 в минуту. При этом коленчатый вал имеет 200 об/мин. Дело в том, что при таких оборотах еще не работает центробежный регулятор насоса и подача топлива в 1 – 2 раза увеличивается по сравнению с режимом номинальной мощности. Отказ или сбой в работе этого регулятора диагностируется лишь на стенде. Также, возможно, насос может не подавать достаточного для пуска дизеля количества топлива под нужным давлением из-за износа плунжерной пары ТНВД. Предположить такую неисправность можно, если холодный дизель удается пустить, а прогретый – нет. При износе плунжерной пары холодное топливо еще как-то перекачивается плунжером. Горячее топливо становится более жидким, и часть его успевает вытечь из секции высокого давления через зазоры до того, как направится к форсункам.
Здесь следует отметить, что аналогичные признаки затрудненного пуска дизеля наблюдаются и при грязном стартере. Утром необслуживаемый стартер крутит коленчатый вал холодного двигателя с меньшими пусковыми оборотами.
Также причиной затрудненного пуска дизеля может быть неисправный канал сброса топлива в бак («обратка»). В электронном ТНВД канал перекрывается мощным электромагнитным клапаном.
Попадание воды в дизельное топливо при небрежном хранении является причиной затрудненного запуска в зимнее время. В случае длительной стоянки машины вода задерживается на рабочих поверхностях прецизионных деталей насосных секций и вызывает коррозию, приводящую к выходу из строя ТНВД. При низких температурах содержащиеся в топливе частицы воды замерзают и в виде мелких кусочков льда забивают топливопроводы. Поэтому имеет смысл давать топливу отстояться. Конечно, такая возможность есть не у каждого, отсюда общая рекомендация – зимой обязательно сливать отстой из фильтра тонкой очистки топлива ежедневно.
Таким образом, дизельный двигатель не заводится потому, что у него не происходит вспышки топлива. Это может случиться из-за недостаточной температуры в камере сгорания или из-за того, что мал объем впрыска либо топливо подается не вовремя, хотя и в требуемом количестве.
Одна из возможных причин снижения мощности дизельного двигателя – поступление в цилиндры недостаточного количества топлива, например, из-за негерметичности топливопроводов. В магистралях высокого давления (от ТНВД до форсунок) неисправность видна по потекам топлива. Но, если что-то не в порядке на участке от бака до насоса, течи может и не быть. Скорее всего, вероятен незаметный глазу подсос воздуха, здесь разрежение будет всегда. Работает двигатель – разрежение от насоса низкого давления (ТПН), не работает - разрежение оттого, что топливный бак находится ниже любого элемента системы питания. Место подсоса воздуха видно по тому, что оно чуть «потеет». Когда воздух попадает в ТНВД в небольших количествах, он тут же в виде пены выгоняется через высоко расположенный на дизеле топливный фильтр тонкой очистки обратно в бак. Когда же его чуть больше, часть пены поступает под плунжер и происходит ограничение подачи топлива. Определить, есть ли подсос воздуха, поможет прозрачный полихлорвиниловый шланг, который надо вставить в магистраль перед ТНВД. При работающем двигателе пузырьков воздуха не должно быть.
Топлива может не хватать и из-за загрязненного, отработавшего фильтра тонкой очистки. Следует помнить, что после установки нового фильтрующего элемента бывает достаточно один раз заправиться плохим топливом, чтобы на следующий день его снова менять.
Проверить состояние приемной сетки и фильтра тонкой очистки можно достаточно быстро, если на дизеле ручной подкачивающий насос (в виде кнопки) расположен над корпусом фильтра. Перед проверкой необходимо слить отстой. Если там есть вода, то, как показывает практика, фильтр уже наполовину негодный. Затем на работающем двигателе надо несколько раз надавить на кнопку, подкачивая таким образом топливо. Увеличение оборотов холостого хода укажет на недостаточное поступление топлива. При нажатии и отпускании кнопки насоса следует обращать внимание на скорость, с которой кнопка под воздействием своей пружины возвращается на место. После этого необходимо увеличить обороты дизеля до номинальных и еще раз подкачать топливо. При засорении топливной системы кнопка будет возвращаться медленнее, возможно ее вообще втянет или она останется на месте.
Снижение мощности может быть обусловлено и плохим воздушным фильтром. При такой неисправности дизель еще и дымит.
Пожалуй, самая распространенная причина снижения мощности дизельного двигателя – неисправность форсунок.
Основные показатели технического состояния форсунок – давление начала впрыска, качество распыливания топлива, герметичность и пропускная способность.
При эксплуатации давление начала впрыска (начала подъема иглы распылителя) уменьшается вследствие износа торцевых поверхностей деталей,
воспринимающих давление сжатой пружины и потери упругости пружины.
На качество распыливания топлива оказывают влияние состояния самого распылителя форсунки и прецизионных пар ТНВД, давление впрыска, противодавление в камере сгорания и качество топлива. Распыливание топлива ухудшается или вовсе прекращается при закоксовании сопла распылителя или зависании иглы, происходящих вследствие нагарообразования шлакоотложений под действием высокой температуры газов. Одна из причин закоксования многодырочных распылителей – наличие в сопловых отверстиях топлива, оставшегося по окончании впрыска и подвергающегося физико-химическим изменениям под действием высокой температуры газов в камере сгорания.
При снижении давления затяжки пружины форсунки при работе на малой подаче давление топлива к форсунке может оказаться ниже давления газов камере сгорания. По этой причине газы, имеющие высокую температуру, проникают в полость распылителя и нагревают находящееся в нем топливо. Вместе с газами во внутреннюю полость заносятся частицы нагара. На рабочих поверхностях иглы и корпуса распылителя образуются лаковые пленки и налет нагара, которые снижают теплопроводность металла. В результате происходит дальнейшее повышение температуры распылителя, вследствие чего лаковая пленка и нагар превращаются в твердые отложения кокса.
Как правило, рассмотренные дефекты сопровождаются металлическим стуком работающей форсунки. Диагностика неисправной форсунки похожа на проверку свечей зажигания на бензиновом моторе. Надо по очереди отключать цилиндры и по изменению (или неизменности) характера работы дизеля судить о состоянии форсунки. Для этого надо отвернуть на пол-оборота топливную трубку у форсунки. Теперь при работающем дизеле топливо будет выходить из-под гайки, а в цилиндр не попадет. Если обороты двигателя при отключении не упали, форсунка в этом цилиндре неисправна. У форсунки с заклинившей в закрытом положении иглой, кроме того, при этом исчезает стук.
Первый признак необходимости промывки форсунок – неустойчивая работа впрыскового мотора на холостом ходу, не устраняемая обычными мерами и методами диагностики. Самая эффективная очистка форсунок – ультразвуковая. Но оправдывает себя применительно к дорогим машинам, где один лишь демонтаж форсунок достаточно дорог.
При эксплуатации дизельных двигателей большое значение имеет правильная установка оптимального угла впрыска топлива.
В процессе эксплуатации угол опережения впрыска топлива уменьшается – смещается в сторону запаздывания. В результате ТНВД несвоевременно подает топливо к форсункам. При позднем впрыске поршень уже опускается в цилиндре, и температура в камере сгорания падает. Из-за отмеченных признаков дизель будет заводиться тяжело. Коленчатый вал начнет вращаться без вспышек в цилиндрах. По мере прогрева вспышки участятся, и двигатель начнет работать. Однако часть топлива не будет успевать сгорать и, как следствие, гарантированы черный выхлоп, вялый набор оборотов, повышенное накопление нагара.
Угол опережения впрыска топлива также зависит от температуры и сорта топлива, частоты вращения коленчатого вала и технического состояния ТНВД и форсунок.
Вихрекамерные дизели способны пускаться и кое-как работать при любом угле опережения впрыска топлива, а моторы с непосредственной топливной подачей при малейшем отклонении этого параметра даже не заведутся.
Если произошло нарушение регулировки ТНВД в сторону раннего впрыска, то время смесеобразования и сгорания рабочей смеси в цилиндрах увеличится. При большом угле опережения топливо подается в недостаточно нагретый воздух, что увеличивает период задержки воспламенения и жесткость работы двигателя. Топливо при этом успевает сгореть до прихода поршня в верхнее крайнее положение, что ведет к потере мощности, так как создается противодавление.
Жесткая работа двигателя приведет к усиленному изнашиванию кривошипно-шатунного механизма.

Проверка угла опережения впрыска топлива выполняется по инструкции с помощью моментоскопа – изогнутой стеклянной трубки с наконечником, позволяющим надеть ее на выпускной штуцер секции ТНВД, на место снятого трубопровода, ведущего к форсунке
(рис.16).
Момент начала подачи топлива определяется по положению коленчатого вала в момент начала подъема уровня топлива в трубке моментоскопа при медленном прокручивании коленчатого вала вручную. Величину угла опережения впрыска топлива определяют по положению установочных рисок на маховике или на муфте ТНВД.
Здесь следует помнить, что момент начала подъема уровня топлива в стеклянной трубке моментоскопа зависит от степени изношенности плунжерных пар ТНВД. У насосов с новыми плунжерными парами отсутствуют утечки между плунжером и втулкой насосных секций. У ТНВД с плунжерными парами насосных секций, бывшими в эксплуатации, при проверке момента подачи топлива с помощью моментоскопа всегда будет иметь запаздывание подъема топлива по трубке по отношению к фактическому моменту начала подачи топлива плунжером, происходящему при работе дизеля. С увеличением зазора между плунжером и втулкой разница между фактическим моментом начала подачи топлива и началом подъема его уровня в трубке моментоскопа возрастает. Однако установить степень влияния состояния плунжерной пары на величину запаздывания момента начала подачи при проверке его моментоскопом невозможно. Предположить такую неисправность можно только в том случае, когда вышеперечисленными диагностическими приемами не удалось установить истинную причину снижения мощности. Тогда целесообразно проверить ТНВД на диагностическом стенде.
Таким образом, прежде чем начинать диагностирование дизельного двигателя, целесообразно ответить на следующие вопросы. Дизель пускается плохо в горячем или в холодном состоянии? Держит ли он после запуска холостые обороты? Слышны ли щелчки реле нагрева свечей после включения зажигания? Какова длительность между первым, вторым и третьим щелчками? Это основные вопросы диагностики, но после ответа на них могут возникнуть и новые. Чтобы правильно сформулировать вопросы и ответить на них, кроме знаний устройства элементов системы питания дизельного двигателя, необходим и определенный опыт.
13. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
К основным показателям, характеризующим техническое состояние приборов системы электрооборудования, относятся: уровень и плотность в обслуживаемых аккумуляторах, степень натяжения ремня генератора, напряжение на выводах генератора, аккумуляторной батареи и выносного регулятора напряжения, а также потребляемый стартером ток.
В процессе эксплуатации неисправности приборов возникают, главным образом, вследствие несвоевременного и некачественного технического обслуживания.
Исправность электрооборудования машин имеет большое значение для обеспечения высокого качества работ, например, дорожного строительства. При хорошем техническом состоянии аккумуляторных батарей и стартера исправный двигатель легко и быстро пускается.

Неисправности системы электроснабжения нарушают работу всей системы электрооборудования машины (рис. 17).


Рис. 17. Схема системы электроснабжения автомобиля
Для функционального диагностирования системы электроснабжения необходимо хорошо представлять совместную работу генератора и аккумуляторной батареи (рис. 18).
Источники тока системы электрооборудования машины – генератор и батарея включены параллельно и, при необходимости, дополняют друг друга, обеспечивая потребителей электрической энергией.


Рис. 14. Схема электроснабжения автомобиля
При неработающем генераторе бортовая сеть потребляет ток батареи. В исправной системе электроснабжения при включении зажигания или других потребителей амперметр показывает разрядный ток. В момент пуска двигателя стартер разряжает аккумуляторную батарею.
После пуска двигателя напряжение генератора остается меньше напряжения батареи из-за малой частоты вращения коленчатого вала, и потребители будут продолжать питаться от батареи, а ток генератора оставаться приблизительно равным нулю.
С увеличением оборотов двигателя напряжение генератора достигнет напряжения батареи, однако обмена тока между ними не произойдет. Ток заряда по-прежнему будет нулевым, регулятор напряжения начнет потреблять ток генератора, потребители перейдут на получение электрической энергии от обоих источников.
При дальнейшем увеличении частоты вращения коленчатого вала до величин выше нижних значений холостого хода напряжение генератора становится большим напряжения батареи. Произойдет перераспределение электрической энергии, и генератор начнет питать потребителей и заряжать батарею.
По мере заряда батареи сила зарядного тока постепенно уменьшается и при полном заряде стрелка амперметра устанавливается в нулевое деление шкалы.
Для поддержания постоянного напряжения в сети электрооборудования, а также защиты генератора от перегрузок (ограничение максимальной силы тока) генератор работает в паре с регулятором напряжения. При повышенной частоте вращения коленчатого вала ток генератора все еще может возрастать и для обслуживания большого количества потребителей его величина может достигнуть значений до 100 А. Такая зависимость рабочего тока генератора от его скоростного режима в определенных условиях движения может привести к тому, что мощности включенных потребителей превысят мощность генератора. При таком режиме оба источника электрической энергии работают на нагрузку: генератор нагружается на полную мощность, а батарея компенсирует недостаток мощности. Происходит это следующим образом. С увеличением нагрузки (тока потребителей) уменьшается выходное напряжение генератора, которое становится меньше напряжения батареи. После этого ток батареи возрастает и, теперь снижается напряжение батареи. В результате произойдет выравнивание напряжения генератора и батареи.
Во время движения машины совместная работа обоих источников осуществляется таким образом, чтобы при включенных основных потребителях (система зажигания, впрыск топлива, габаритные огни) вся нагрузка покрывалась генератором, а батарея при этом подзаряжалась. С этой целью передаточное отношение шкивов двигателя и генератора выбирается таким, чтобы на нижних оборотах холостого хода электроэнергией от генератора обеспечивались, по крайней мере, основные потребители.
При интенсивном городском движении скорость машины постоянно меняется и часто, особенно когда во время не включить низшую передачу, мощности генератора может не хватить для заряда батареи. В результате батарея будет работать в режиме чередующихся циклов заряд-разряд. Картина меняется в худшую сторону, если ток потребителей повысится и генератор сможет питать бортовую сеть и заряжать батарею уже на увеличенной частоте вращения коленчатого вала.
Конструкция обслуживаемой аккумуляторной батареи позволяет провести проверку технического состояния каждого аккумулятора в отдельности. При этом выполняют следующие операции: внешний осмотр батареи, ее корпуса и выводных штырей, измерение уровня и плотности электролита, проверку напряжения на выводах аккумулятора под нагрузкой и без нагрузки, а также при пуске двигателя.
В исправной аккумуляторной батарее отдельные аккумуляторы (банки) будут иметь одинаковый уровень электролита. Если батарея разряжена, то значение плотности в аккумуляторах может быть различным. Это зависит от степени разряженности данного аккумулятора, его технического состояния, а также от плотности первоначально залитого в него электролита.
Особенно необходимо контролировать уровень электролита в летнее время в обслуживаемой аккумуляторной батарее с черным непрозрачным корпусом. Обычно инструкции по эксплуатации рекомендуют заливать электролит до метки на корпусе или на 10 – 15 мм выше пластин в аккумуляторе.
С течением времени уровень электролита в таких батареях падает вследствие испарения воды, которое заметно усиливается при небольшом превышении регулируемого напряжения генератора. Батарея, оставленная в автомобиле, находящемся на открытой площадке под солнцем или в металлическом гараже, недели через три – четыре выходит из строя. Она бездействует все это время: нормальных процессов заряда-разряда нет, в то же время горячий электролит - идеальное условие для протекания вредных реакций, а отсюда и ускоренный саморазряд. При температуре электролита +70 °С срок службы аккумуляторной батареи сокращается до трех месяцев.
Малообслуживаемая аккумуляторная батарея не позволяет измерить напряжение в отдельности на каждой банке. Такая батарея собирается в полупрозрачном пластмассовом корпусном моноблоке с применением внутренних соединений между отдельными аккумуляторами под одной герметичной крышкой.
У необслуживаемой батареи еще и не проверяется уровень и плотность электролита. Такая батарея не имеет пробок для заливки электролита, а внутренние соединения выполнены через стенки аккумуляторов. При этом следует помнить, что такие дорогие батареи очень чувствительны к «броскам» напряжения в бортовой сети машины и, как следствие, предъявляют повышенные требования к работе генератора, и особенно регулятора напряжения. Поэтому обязательным условием применения необслуживаемой батареи является исправность системы электрооборудования современного автомобиля. Следует помнить, что после двух-трех глубоких разрядов емкость необслуживаемой батареи снижается вдвое и восстановить ее невозможно.
В батарее с пробками для измерения уровня электролита применяется стеклянная мерная трубка, а плотности – денсиметр (ареометр) или поплавковый плотномер (рис. 19). Необходимо также наличие градусника. При отсутствии пробок степень разряженности батареи определяется с помощью приведенной ниже таблицы.



Рис. 19. Проверка уровня (а) и плотности (б) электролита:
1 – стеклянный цилиндр; 2 – поплавок; 3 – наконечник; 4 – резиновая груша;
5 – шкала поплавка
Если на машине нет амперметра, но установлен вольтметр, то при включении зажигания он показывает напряжение батареи (12 В), при пуске – напряжение батареи под нагрузкой (около 12 В), а при работающем двигателе – напряжение генератора (около 14 В), что свидетельствует об исправной системе электроснабжения.
На машинах, не имеющих указанных бортовых приборов, для контроля состояния аккумуляторной батареи нужно к ее выводам подключить автотестер, работающий в режиме вольтметра постоянного тока. Измерять напряжение необходимо не ранее, чем через восемь часов после выключения двигателя. Лучше всего это делать утром, после ночного «отдыха» машины. Напряжение батареи без нагрузки (т.е. без потребителей) должно быть 12,6 В. Если оно меньше, значит батарея частично разряжена или неисправна.
О степени разряженности можно судить по приведенной таблице.
Зависимость напряжения на выводах батареи от степени ее разряженности
Напряжение батареи, В
12,6
12,0
11,6
11,3
10,5
Степень разряженности, %
0
25
50
75
100
Следует отметить, что батарейное напряжение 10,5 В без нагрузки еще позволяет пускать двигатель стартером.
Если батарея из шести нормальных аккумуляторов «села» до 10 В без нагрузки), то она вряд ли прокрутит вал стартера: с учетом зарядно-разрядных характеристик такая батарея фактически разряжена. Совсем по-другому ведет себя батарея, в которой один аккумулятор коротко замкнут, а остальные исправны. Последние могут быть хорошо заряжены (даже с тенденцией к перезарядке) – и будут при напряжении 10,5 В бодро «крутить» стартер. Чуть медленней, чем с нормальной батареей, но это не каждый заметит. В этом случае работающий стартер снижает напряжение в сети до 8 В и ниже – и тогда в контактной системе зажигания высокого напряжения может оказаться недостаточно, чтобы пробить зазоры между электродами свечей. Однако искра появится в тот момент, когда стартер отключить – вот тут пригодится инерция маховика с коленчатым валом. Возможно, из-за каких-то неполадок подобный пуск получится не с первой попытки.
Измеряя напряжение под нагрузкой, нужно включить габаритные огни и дальний свет. В этом случает ток разряда будет 5 – 6 А. Если при этом напряжение не падает ниже 11,5 В, батарея исправна.
Для проверки заряда батареи необходимо пустить двигатель и проконтролировать напряжение на ее выводах. При работающем двигателе включаются еще два важных прибора электроснабжения – генератор и регулятор напряжения. Через несколько секунд после пуска рабочее напряжение поднимется выше 12,6 В – генератор начнет заряжать батарею. С увеличением оборотов напряжение заряда должно быть от 13,8 до 14,5 В. Если есть сомнения, можно сравнить результат измерения с напряжением на выводах при выключенном двигателе. Разница значений должна быть не меньше на 1,0 – 1,5 В.
При отсутствии признаков заряда батареи во время работы двигателя на любой частоте вращения коленчатого вала (на приборном щитке загорелась красная контрольная лампа, вольтметр показывает значения ниже 13,5 В или стрелка амперметра отклонилась в сторону «минуса») необходимо проверить генератор.
Работоспособность генератора вначале целесообразно определить на автомобиле, для чего систему электроснабжения заставляют работать только от одного источника тока. В темное время достаточно остановить двигатель при включенном свете фар. Если генератор исправен, будет хорошо заметно снижение яркости подсветки приборов. Более действенным является прием, когда при работе двигателя на холостом ходу и включенном дальнем свете фар кратковременно снять отрицательную клемму с батареи. Если отсоединять положительную клемму, очень вероятно короткое замыкание. Можно закоротить батарею гаечным ключом, коснувшись им одновременно клеммы и кузова (или любой другой детали, связанной с «массой»).
Продолжающаяся при диагностическом тесте работа двигателя указывает на исправность генератора, а его остановка подтверждает, что батарея действительно разряжалась – работала в качестве источника тока.
Не следует проводить такую проверку на больших оборотах двигателя и без нагрузки, ибо исправный генератор может выдать от 60 до 80 В. Здесь следует помнить, что современному регулятору напряжения при отсоединенном аккумуляторе не с чем сравнивать напряжение (объяснение смотри ниже). Также не рекомендуется применять такой диагностический прием на двигателях с транзисторным регулятором напряжения. Названный прибор может выйти из строя в результате пробного разрыва цепи низкого напряжения. Здесь лучше измерить напряжение в бортовой сети с помощью указанного автотестера, подсоединенного к выводам батареи, при включенном дальнем свете фар. При средних оборотах коленчатого вала напряжение должно составлять около 14 В. Если же сеть питается от батареи, напряжение должно быть 12 В.
Если результатом проведенного диагностического теста явилась остановка двигателя, необходимо проверить состояние привода генератора. По причине изнашивания шкива ремень может передавать крутящий момент не боковыми поверхностями, а внутренней, что приведет к проскальзыванию (свисту) при движении со скоростью выше 50 км/ч.
Перед проверкой генератора нужно удостовериться, что его приводной ремень правильно натянут. Прогиб ремня должен соответствовать требованиям инструкции по эксплуатации конкретной машины. Слабо натянутый ремень проскальзывает по приводному шкиву, издавая противный визг, особенно в момент пуска и на перегазовках. Как следствие, снижается частота вращения ротора генератора под нагрузкой, что приводит к уменьшению напряжения на его выводах. В результате аккумуляторная батарея на отечественных автомобилях будет не дозаряжаться.
При наличии бортового амперметра состояние ременного привода генератора можно проверить, не выходя из машины. Если при резком нажатии на педаль «газа» во время работы двигателя на стоянке стрелка амперметра не сразу, а нехотя отклоняется в сторону «плюса», как бы отставая от оборотов мотора, то очевидно ослабление или замасливание приводного ремня.
Сильное натяжение ремня увеличивает износ подшипников генератора. Достоверным признаком выхода подшипника из строя является характерный шум в генераторе, который исчезает при снятии приводного ремня. Если ремень генератора одновременно является приводом водяного насоса, то у таких машин в случае ослабления ремня будет наблюдаться перегрев двигателя. На практике сильное натяжение ремня определяется с помощью пальца - ремень должен «дышать».
Здесь следует сказать об электрических дефектах генератора, например указанный свист может быть и при межвитковом замыкании или замыкании на корпус статора. В этом случае свист усиливается при включении мощных потребителей тока (обогрев стекла, фары), но уменьшается или исчезает при их выключении.
Для диагностирования такого внешнего признака надо отключить питание обмотки возбуждения. Если шум пропал, неисправна электрическая часть; не исчез – виноваты подшипники.
После снятия приводного ремня необходимо покрутить рукой шкивы и покачать их. Они должны поворачиваться плавно и без заеданий.
Если ремень цел, сух и хорошо натянут, необходимо проверить предохранитель обмотки возбуждения генератора. Порой достаточно его пошевелить рукой, и контрольная лампа погаснет. Особенно это касается машин старых выпусков, имеющих слабые прижимные пластины предохранителей.
Если предохранитель целый и крепления проводов на выводах генератора надежные, надо проверить зарядную цепь. При включенном зажигании, не запуская двигатель, следует измерить напряжение на выводах генератора. На отдельном толстом проводе, который прикручен к генератору гайкой, должно быть напряжение аккумуляторной батареи 12,5 В при любом положении ключа зажигания. При отсутствии вольтметра целостность зарядной цепи можно проверить с помощью пробника, подключенного к плюсовому выводу батареи и «массе».
Сам генератор чаще отказывает из-за неисправности щеточного узла (рис. 20). В нем могут потерять подвижность или износиться щетки, вследствие чего они будут неплотно прилегать к контактным кольцам, или произойти загрязнение самих колец. При таких дефектах повышается сопротивление в цепи возбуждения, что вызывает уменьшение мощности генератора. Напряжение генератора в этих случаях достигает регулируемого значения только при повышенной частоте вращения ротора.
Минимально допустимое выступление щеток из щеткодержателя указано в инструкции по эксплуатации машины. Если выступление щеток менее 4 – 5 мм, их нужно заменить.
Наличие таких дефектов может подсказать бортовой амперметр. При плавном увеличении частоты вращения коленчатого вала стрелка амперметра будет сначала оставаться на месте, а затем резко перемещаться в сторону «минуса».
Если не удалось определить причину неисправности генератора, можно продолжить движение машины, используя энергию аккумуляторной батареи. С полностью заряженной батареей можно проехать днем более 300 километров, а дождливой ночью вдвое – втрое меньше. Батарея при этом сильно разрядится и ее немедленно следует поставить на заряд. Конечно, многое будет зависеть от числа потребителей электрической энергии, например, впрысковая машина забирает больший ток из батареи, чем карбюраторная.
Если аккумуляторная батарея влажная из-за систематического разбрызгивания электролита через вентиляционное отверстие, следует проверить напряжение зарядки. Оно должно находиться в пределах от 13,8 до 14,2 В независимо от величины оборотов. Перезаряженный аккумулятор кипит. Это происходит из-за неисправности зарядной цепи. Причинами могут быть неудовлетворительная работа регулятора напряжения и ослабление или окисление контактов в цепи его питания, вызывающие повышение напряжение генератора и, как следствие, перезаряд батареи.
Классическое поддержание постоянного напряжения в системе электроснабжения автомобиля возможно только в случае, когда величины напряжения на выходе генератора и на входе регулятора равны. Всякий регулятор так командует током, направленным в обмотку возбуждения генератора, чтобы поддерживалось заданное напряжение в бортовой сети. Информация о результате у него одна – напряжение на собственной входной клемме, соединенной с выключателем зажигания. Оно определяется падением напряжения в цепи, а именно – в контактах замка зажигания, на зажимах соответствующего предохранителя и в соединениях проводов. В результате к напряжению генератора, которое задает регулятор, эта разница добавляется. Если по причине окисления или загрязнения контактов эта добавка велика, то аккумуляторная батарея будет постоянно перезаряжаться.
Новые схемы соединения приборов электроснабжения машины преду­сматривают наличие управляющего реле выключателя зажигания и специаль­ного измерительного вывода для регулятора напряжения, соединенного с «плюсом» батареи. В результате контакты выключателя стали более долго­вечны, а регулятор поддерживает нужное напряжение не на собственном входе, а в бортовой сети. Современные интегральные регуляторы размещены в кор­пусе генератора, что позволяет выполнять еще одну функцию: у них имеется вывод для питания контрольной лампы заряда батареи. Такие регуляторы настолько миниатюрны, что могут устанавли­ваться непосредственно на корпусе генератора в щеткодержа­теле (рис. 21).
Конструкция применяемого регулятора позволяет кон­трольной лампе загораться как при недостаточном бортовом напряжении (батарея разряжается), так и при чрезмерно по­вышенном (батарея перезаряжается). Такая сигнализация по­зволяет водителю иметь полные и надежные сведения для диагностирования системы электрооборудования машины.
Примененные технические решения не исключают перезаряд аккумулятора на отечественных машинах. Иногда при плохом контакте с «массой» напряжение на потребителях не понижается, а повышается. Если лампочки стали перегорать подозрительно часто и батарею мучает «жажда» даже в холодную погоду, то напряжение заряда действительно выше допустимого. Повышение напряжения генератора выше номинального приводит к перезаряду батареи, так как напряжение батареи не может достигнуть напряжения генератора.
Частая причина такой неисправности – плохой контакт выносного регулятора с «массой». В этом случае измеряемое им напряжение будет ниже напряжения в бортовой сети. Таким образом, если регулятор и поддерживает напряжение в заданных пределах на своем входе (между выводом и корпусом), то на клеммах батареи оно будет выше, чем хуже «массовый» контакт.
При диагностировании системы электроснабжения машин необходимо проверять состояние клемм и контактов, оценивать падение напряжения в электрической цепи. Именно с проверки цепи необходимо начинать контрольно-диагностические операции, а вовсе не с замены регулятора и не с сомнений в исправности аккумуляторной батареи.

Аккумулятор подобен живому организму. Здесь отсутствие работы смерти подобно. Часто батарея служит долго как раз потому, что машина постоянно эксплуатируется. Таким образом, чем выше температура окружающего воздуха, тем сильней саморазряд – разряд бездействующей батареи при отключенных потребителях. На морозе саморазряд идет достаточно медленно, и новая аккумуляторная батарея может простоять всю зиму без подзарядки. Старая батарея, разряженная более чем наполовину, при температурах ниже минус 25 оС может просто замерзнуть.
На практике уменьшение саморазряда можно достичь, отсоединяя во время стоянки клемму (лучше «минусовую») батареи. Однако следует помнить, что на современных автомобилях постоянно включены электронный блок управления системы впрыска, часы, сигнализация. Как правило, напрямую подается питание на магнитолу, модуль подъема стекол дверей. Суммарный ток утечек небольшой – не выше 60 мА. С таким саморазрядом аккумуляторная батарея прослужит несколько лет.
Как уже указывалось, батарея заряжается до тех пор, пока напряжение на клеммах не сравняется с напряжением генератора. Если батарея новая и ее внутреннее напряжение невелико, она будет заряжаться полностью – достаточно штатного автомобильного генератора. Последний может справиться с зарядом любой батареи, если глубина ее разряда невелика. Чтобы преодолеть увеличившееся внутреннее сопротивление эксплуатирующейся долгое время батареи, для ее зарядки потребуется большее напряжение. Однако регулятор напряжения «держит» свои 14 В, и батарея с каждым разом заряжается все меньше. Начавшийся процесс разрушения аккумулятора предотвратить нельзя, его лишь можно существенно сдвинуть. Достаточно периодически заряжать ее от внешнего источника постоянным током, равным 0,1 от величины номинальной емкости батареи.
Успешная работа системы электроснабжения машины достигается подбором генератора и его регулятора напряжения к данному типу аккумуляторной батареи и сезонной подстройкой регулятора (при ее наличии). Нормальной работы всякого генератора легче достичь при условии, когда он имеет определенное передаточное число для привода и укомплектован «своим» регулятором напряжения.
Батарея, генератор и регулятор напряжения должны быть совместимы.
В отличие от заряда в стационарных условиях, заряд аккумуляторной батареи на борту автомобиля может быть реализован от генератора только при постоянном напряжении (14,5 В), но при ограничении максимального тока заряда. Это достигается подбором генератора и его регулятора напряжения к данному типу батареи.
Когда батарея сильно разряжена, ток заряда может быть значительным. Если номинальная емкость установленной на машине батареи не согласована с максимальным током автомобильного генератора, то возможен или перегрев сильно разряженной батареи в начале ее заряда, или ее постоянный недозаряд. Поэтому на автомобилях с генераторами большой мощности не рекомендуется устанавливать батарею малой емкости, и наоборот. Автомобильные генератор и аккумуляторная батарея должны подбираться по токовым параметрам.

Надежная работа системы электрического пуска двигателя во многом зависит от состояния батареи, чистоты и плотности крепления наконечников проводов на клеммах стартера 3 и выводах батареи 2, , ненадежного соединения минуса батареи с кузовом (участок АБ) и мотором (участок ДЕ), исправности реле включения стартера и выключателя 6 зажигания (рис. ).


Рис. Схема соединений стартера:
1 – «масса» кузова; 2 – аккумуляторная батарея; 3 – стартер; 4 – генератор; 5 – блок предохранителей; 6 – замок зажигания

От положительного вывода «В» батареи 2 обычно отходят несколько проводов. Самый толстый идет на стартер. Диагностирование системы электропуска следует начинать с проверки крепления этого провода к контактному кольцу, надеваемому на вывод батареи.
Неисправности, возникающие в системе электропуска, характеризуются следующими основными признаками: стартер включается и затем самопроизвольно отключается, тяговое реле стартера включается, а якорь электродвигателя стартера не вращается, электродвигатель стартера работает, но коленчатый вал не вращается.
Если при повороте ключа в замке зажигания в положение «стартер» горящие на щитке приборов лампочки или включенный плафон в салоне медленно гаснут и стартер не работает, значит, аккумуляторная батарея сильно разряжена или нарушен контакт в соединении проводов с ее выводными штырями, а может быть, с корпусом («массой»). Не слишком значительное изменение накала ламп предупреждает, что пора зачистить контакты тягового реле или коллектора стартера, заодно заменить его щетки.
Если при включении стартера слышен громкий щелчок, свидетельствующий о срабатывании якоря тягового реле, но стартер не работает, вероятно, подвижная контактная пластина реле не замыкает цепь питания обмоток стартера. Это происходит из-за обгорания или окисления названной пластины или поверхностей силовых контактов, расположенных внутри реле, окисления выводных штырей и зажимов аккумуляторной батареи или точек соединения батареи с «массой» машины (рис. ). Такие дефекты для потребляемого стартером большого тока равносильны обрыву цепи питания.


Рис. 22. Схема системы электрического пуска
Первые отечественные тяговые реле были с одной обмоткой. Такие реле после срабатывания потребляли неоправданно большой ток (для удерживания реле включенным ток нужен гораздо меньший). Современные реле имеют две обмотки: втягивающую и удерживающую. При подаче питания на реле сначала работают обе обмотки, а после замыкания силовых контактов 4 и 5 (контактных болтов) стартера втягивающая обмотка обесточивается и остается включенной лишь удерживающая (рис.).




Рис. Стартер с классической обмоткой возбуждения:
1 – винт крепления полюсного башмака; 2 – тяговое реле; 3 – место крепления провода «+» от клеммы «50» замка зажигания; 4 и 5- силовые контакты тягового реле; 6 – проводник питания обмоток возбуждения
Появление громкого щелчка указывает, что требуемое напряжение к стартеру поступает и втягивающая обмотка тягового реле срабатывает. Однако следует помнить, что при включении стартера дизельного двигателя напряжение подается не только к тяговому реле, но и на подогрев свечей накаливания, в цепях управления которых тоже есть щелкающее реле.


Рис. 23. Схема соединений стартера СТ-221:
а – тяговое реле с одной обмоткой; б – тяговое ре5ле с двумя обмотками;
1 – стартер; 2 – тяговое реле; 3 – контактные болты; 4 – выключатель зажигания; 5 – аккумуляторная батарея; УО – удерживающая обмотка; ВО – втягивающая обмотка
Если стартер имеет двухобмоточное тяговое реле, последнее может не срабатывать при подаче напряжения из-за плохих щеток электродвигателя.
В схеме электрического соединения стартера «масса» подается на удерживающую обмотку реле прямо с корпуса стартера и на втягивающую через щетки электродвигателя (см. рис.23,б). При изношенных обмотках втягивающая обмотка работать не будет, а мощности одной работоспособной удерживающей обмотки не хватит для перемещения якоря тягового реле. В результате попытки запустить стартер будут сопровождаться лишь тихим щелканьем тягового реле.
Таким образом, диагностирование системы электропуска можно начинать по звуку щелчка срабатывания тягового реле стартера.
Окисление контактов в замке зажигания или штекерного разъема тягового реле приводит к отказу последнего – и в этом случае щелчков его срабатывания не слышно. При окислении штекерного разъема обычно бывает достаточно немного его пошевелить, чтобы срабатывание восстановилось. С выключателями зажигания сложней – обычно надо менять контактную часть. Причина быстрого обгорания контактов очевидна – тяговое реле требует довольно большого тока, и если он питается через контакты выключателя зажигания напрямую, без дополнительного реле, то эти контакты явно перегружаются.
Также возможен случай, когда при попытке включения стартера его якорь не вращается или поворачивается на небольшой угол отдельными толчками, что сопровождается «пулеметным» треском. Как уже отмечалось, после поворота ключа в замке зажигания ток от аккумуляторной батареи поступает к обмоткам тягового реле. Под действием образовавшихся магнитных полей удерживающей и втягивающей обмоток якорь реле перемещается и замыкает силовые контакты (контактные болты) своей пластиной (диском), обеспечивая подключение электрической цепи обмоток стартера к батарее. В этот же момент втягивающая обмотка реле отключается и теперь работает только удерживающая. Если батарея сильно разряжена (для включения в работу тягового реле достаточно 9 В), то удерживающая обмотка не сможет выполнить свою функцию. Якорь реле под действием пружины отведет пластину от силовых Контактов (контактных болтов). Как только это произойдет, в помощь удерживающей обмотке подключится втягивающая. Цикл снова повторится, и из моторного отсека будет слышна «пулеметная стрельба».
Возможны и другие причины такого явления: повреждение названной удерживающей обмотки, низкая температура электролита в аккумуляторах батареи, окисление наконечников проводов и неплотное крепление их на выводах батареи. В таких случаях диагностирование системы электропуска заключается в измерении напряжения на выводах батареи, на наконечниках стартерных проводов и на клемме тягового реле и корпусе стартера. При исправной цепи замеряемое напряжение должно быть одинаковое. Затем те же измерения проводятся при включенном на 3 – 4 секунды стартере.
Разница в показаниях вольтметра на выводах батареи и клеммах стартера при хороших контактах в проверяемой цепи стартера не должна быть больше 1,5 В. При большей разнице следует хорошо зачистить и плотно закрепить все наконечники проводов. Если напряжение на выводах батареи меньше 9 В, значит, она сильно разряжена, а если больше – виноват стартер.
Функции всех частей стартера строго согласованы: электродвигатель должен включаться не раньше, шестерня привода надежно сцепится с зубчатым венцом маховика.
Если при включении стартера его якорь вращается, а коленчатый вал неподвижен, значит, приводная шестерня не входит в зацепление с зубчатым венцом маховика. Повторные попытки иногда приводят к зацеплению, но после нескольких оборотов вала зубья разъединяются и трутся торцами, что сопровождается характерным скрежетом. Причина неисправности – обгонная муфта, точнее ее ролики, которые не удерживаются в нужном положении. Муфта неразборная, поэтому обычно ее заменяют.
В случае заклинивания приводной шестерни с венцом маховика, нужно остановить двигатель, включить повышенную передачу и попытаться вручную покачать автомобиль вперед-назад. При неудачном результате придется снимать стартер.
Появление названного скрежета при включении стартера приведет к быстрому износу кромок зубьев приводной шестерни и венца маховика. Как следствие, пуск двигателя может быть затруднен. Тогда лучше воспользоваться следующим приемом. После выключения двигателя коленчатый вал останавливается в «равновесных» положениях – местах, напротив шестерни привода, где сильней всего изношены зубья маховика. Для лучшего соединения шестерни с зубьями «поновее» надо на высшей передачи подвинуть машину на 15 см и зафиксировать тормозом. После этого двигатель скорей всего заведется.
В заключении рассмотрения системы электропуска маленькое предупреждение. Нельзя подолгу прокручивать стартером коленчатый вал двигателя с системой впрыска топлива и катализатором отработавших газов. Не рекомендуется привычный отечественный пуск на буксире.

Система зажигания – одна из наиболее из наиболее «капризных» в двигателе. Именно она чаще всего является причиной его неудовлетворительной работы. При этом нередки случаи, когда все элементы системы вроде бы исправны, а двигатель либо плохо «тянет» и перерасходует топливо, либо работает с перебоями.
Несмотря на кажущуюся сложность системы зажигания, в ней сравниельно немного приборов, а их диагностирование не требует значительных затрат и времени (рис. 24). Для водителя, знакомого с физикой процессов, происходящих в системе, самостоятельно обнаружить и устранить неисправность не представляется чем-то мудреным.


Рис. 24. Схема контактной системы зажигания
Если работающий карбюраторный двигатель вдруг остановился, не сообщив предварительно о своих намерениях чиханием, «стрельбой» или перебоями, скорее всего, виновата система зажигания. Остановка двигателя из-за системы питания не происходит внезапно, например, трудно придумать неисправность, при которой все элементы карбюратора перестали разом работать. Исключение составляет заедание иглы поплавковой камеры.
Предположить такую неисправность можно по сильному запаху бензина под капотом; а если двигатель горячий, то по характерному шипению с него испаряющегося бензина. Впрочем, убедиться в поступлении топлива в карбюратор довольно просто. Достаточно снять крышку воздушного фильтра и резко нажать рукой на рычаг привода дроссельной заслонки. Струя топлива из распылителя ускорительного насоса, поступающая в диффузор карбюратора, укажет, что с подачей бензина все в порядке.
Диагностирование системы зажигания выполняется методом средней точки, что позволяет условно разделить проверяемую схему на цепи: первичную (низковольтную) и вторичную (высоковольтную).
С помощью центрального провода определяется неисправная цепь (рис. 25). Для этого следует отсоединить высоковольтный провод от центрального гнезда в крышке распределителя и проверить наличие искры в зазоре между освободившемся концом провода и корпусом двигателя («массой»). Зазор устанавливается в пределах от 5 до 7 мм для контактных систем зажигания и от 7 до 10 мм для систем повышенной энергии. Величина зазора очень важна при диагностировании транзисторной системы зажигания. При малом зазоре трудно будет судить об энергии искрообразования; при большом зазоре система создает очень высокое напряжение – губительное для транзисторных приборов.
Мощность и стабильность искры влияет на мощность двигателя. Искра должна быть голубой и громко щелкать. При снижении мощности искры сначала стихает щелканье, потом меняется цвет искры на красный, затем он становится белым, а сама искра бегает по электроду факелом.
Если при повороте коленчатого вала стартером искры нет или она очень слабая, цвет ее не голубой, а бледно-желтый или красноватый, то вначале целесообразно проверить соединение проводов. Большинство неисправностей в первичной цепи происходит вследствие обрыва или замыкания на «массу». В этом случае характер неисправности может быть установлен по величине разрядного тока через размещенный на приборном щитке амперметр во время равномерного прокручивания коленчатого вала двигателя пусковой рукояткой. При этом зажигание должно быть включено, а остальные потребители выключены, в т.ч. необходимо отсоединить вывод обмотки возбуждения генератора.
Если стрелка амперметра показывает ток разряда 2 – 3 А, то в первичной цепи имеет место обрыв. Когда стрелка упорно остается возле нуля, вероятнее всего, что загрязнились или обгорели контакты прерывателя. При токе более 10 А возможно замыкание на «массу». Первичную цепь и контакты прерывателя можно не проверять, если при равномерном вращении коленчатого вала пусковой рукояткой стрелка амперметра совершает колебания в зоне шкалы прибора от 0 до 10 А, т.е. ритмично отклоняется в сторону «минуса».
В случае невозможности проведения такого диагностического метода для современных машин определение места неисправности осуществляется с помощью автотестера, для чего нужно подключить один провод измерительного прибора к «массе», а другой – поочередно к клеммам приборов и соединительных колодок, входящих в первичную цепь.
Проверку следует начинать от плюсового вывода генератора и далее в последовательности прохождения тока низкого напряжения. Отклонение стрелки вольтметра к нулю указывает на обрыв цепи от предыдущего места касания провода до данного места проверки. В ряде случаев необходимо проверить цепь в монтажном блоке, для чего по общей схеме электрооборудования или по схеме питания неисправного прибора надо найти номера входов и выходов соответствующей токоведушей дорожки печатной платы.
Выделив необходимые колодки и штекеры, можно продолжить проверку с помощью омметра. Например, целостность цепи низкого напряжения может нарушиться из-за подгорания контактов в выключателе зажигания. Чаще всего это происходит, если в схеме электрооборудования не предусмотрено реле выключателя зажигания. В такой схеме ток от аккумуляторной батареи или генератора подается на контакт «3О» замка зажигания. Если «плюс» к отмеченному контакту подается, а на контактах «15», предназначенных для питания потребителей тока, его нет, значит, неисправен сам замок.
Чтобы закончить с целостностью низковольтной части контактной системы зажигания, возможно, придется проверить цепь от второго вывода катушки к прерывателю и сам прерыватель (рис. 26). Для этого устанавливают контакты прерывателя в замкнутое состояние и подключают к входной клемме прибора контрольную лампу.
Включают зажигание и периодически размыкают и замыкают контакты прерывателя. Если лампа горит при разомкнутых контактах и не горит при замкнутых, цепь низкого напряжения исправна.
Если лампа не горит при размыкании контактов, нужно проверить сам прерыватель. Особое внимание – короткому «плюсовому» проводу прерывателя и его изолированным контактам – здесь он вполне способен сам «коротить». Иногда достаточно пошевелить проводок, чтобы смолкший мотор легко пустился.
Часто оказывается, что неисправный прерыватель с сильно подгоревшими контактами довольно долго никак себя не проявляет. Двигатель легко пускается и прилично работает. Особенно в теплое время и при хорошо отлаженном карбюраторе, так как в этих условиях и слабой искры достаточно. Но однажды он откажет.
Прерыватель являлся очень капризным узлом в контактной системе зажигания. В прошлом данная классическая система имела существенный плюс – сообразительный водитель мог устранить почти любой ее отказ.
Автомобилист, желающий уверенно ездить, должен постоянно следить за состоянием контактов прерывателя. Контакты должны быть чистыми, сухими и иметь параллельные плоскости (рис. 27). Если обнаружены следы масла, значит, оно проникает по валику распределителя и, попадая на контакты, сгорает, образуя пленку, которая препятствует прохождению тока низкого напряжения. Это вызывает мощное искрение, приводящее к выгоранию контактов.
При пуске двигателя с контактно-транзисторной системой зажигания масло на контактах может помешать искрообразованию, особенно в холодную погоду или при слабой аккумуляторной батарее. Небольшой по величине управляющий ток, коммутируемый прерывателем такой системы, ухудшает самоочищение контактов. В то время как при контактной системе двигатель пускается без проблем – большой по величине рабочий ток между контактами легко «пробивает» пленку масла или окислов уже через несколько замыканий и размыканий контактов.
Судить о состоянии контактов можно с помощью бортового тахометра. Для этого при работе двигателя на холостом ходу нужно резко нажать на педаль «газа» и посмотреть, как будет набирать обороты коленчатый вал. Если стрелка тахометра перемещается по шкале скачками, значит, неисправен прерыватель. Также можно проверить состояние контактов прерывателя при наличии амперметра на щитке приборов.
С целью получения достаточно мощной для воспламенения рабочей смеси искры необходимо в момент размыкания контактов прерывателя иметь ток определенной величины в первичной обмотке катушки зажигания. Для этого зазор между контактами должен быть таким, чтобы за время их замкнутого состояния ток в катушке зажигания успевал достигнуть необходимого для бесперебойного искрообразования значения (от 0,30 до 0,40 мм у восьмицилиндровых двигателей и от 0,35 до 0,45 мм у двигателей с меньшим числом цилиндров). Зазор нужно проверять с помощью плоского щупа, который должен входить плотно, без разведения контактов (рис. 28).
Если зазор в контактах прерывателя будет меньше или больше рекомендуемой величины, то соответственно изменяется угол опережения зажигания и, как следствие, во всех случаях уменьшается вторичное напряжение в катушке зажигания. Первой откажет свеча зажигания, условия работы которой хуже, чем у других. В случаях низкой мощности, плохого запуска по утрам, тряски двигателя на холостом ходу, а иногда и его остановки – прежде чем снимать для очистки карбюратор, лучше заглянуть под крышку прерывателя-распределителя. Зазор меньше 0,35 мм сразу виден по узким блестящим выступам кулачка.
При регулировке величины зазора между контактами надо иметь в виду, что при этом одновременно изменится и угол опережения зажигания (больший зазор – больше угол).Однако, если установочный угол соответствует требуемому, а названный зазор отличается от рекомендуемого инструкцией, но обеспечивает нормальную работу двигателя на любой частоте вращения коленчатого вала, от его регулировки можно временно отказаться.
В транзисторной системе зажигания слабый узел – контактный прерыватель отсутствует. За процесс образования искры в цепи низкого напряжения транзисторной системы зажигания отвечают три прибора: катушка зажигания, транзисторный коммутатор и бесконтактный датчик импульсов. Возможно, один из них неисправен (рис. 29).

Рис. 29. Схема транзисторной системы зажигания:
1 - датчик импульсов; 2 - свеча зажигания; 3 - катушка зажигания; 4 - замок зажигания; 5- транзисторный коммутатор
Диагностирование транзисторного коммутатора можно выполнить, не выходя из машины, при наличии бортового вольтметра. Для этого нужно включить зажигание и наблюдать за движением стрелки прибора. Если вначале стрелка установится примерно посередине шкалы и через несколько секунд качнется немного вправо, коммутатор исправен. Он отключил питание катушки зажигания при неработающем двигателе и включенном зажигании. В системах зажигания высокой энергии нельзя допускать прохождение тока в первичной цепи через катушку постоянно – ее первичная обмотка перегорит.
Очень сложно вычислить плохую катушку зажигания, для этого нужна специальная диагностическая аппаратура. Здесь помогает статистика – вероятность повреждения катушки очень мала (до 1% всех неисправностей системы). В этом случае проверка катушки выполняется методом ее замены. Если это делать в диагностических целях обычно ничего страшного не происходит. Однако следует помнить, что в бесконтактной системе зажигания катушка работает совместно с транзисторным коммутатором, поскольку ее первичная обмотка служит нагрузкой выходного транзистора коммутатора. Если начать ездить с обычной катушкой для контактной системы зажигания (у любой из них электрические показатели существенно отличаются от штатной), то быстро коммутатор выйдет из строя. Обратная замена также невозможна. В контактной системе зажигания через такую нештатную катушку пойдет увеличенный ток (до 30 А). Контакты прерывателя могут быстро обгореть, что приведет к отказам системы и затрудненному пуску холодного двигателя.
Если есть основания подозревать катушку зажигания, то ее проверку лучше начинать с уменьшения зазора в свечах. По улучшению работы двигателя можно с определенной долей уверенности судить о работоспособности катушки зажигания и коммутатора.

Треск голубой искры в зазоре между освободившемся концом центрального провода и «массой» указывает на исправность схемы зажигания до распределителя. Для поиска причины неисправности в высоковольтной цепи системы необходимо проверить свечные провода. Такое диагностирование позволяет определить место неисправности в проводах, подводящих ток высокого напряжения к свечам или крышке распределителя. Однако начинать диагностирование системы зажигания сразу со свечных проводов было бы нерационально. Дефекты высоковольтной цепи чаще вызывают не остановку двигателя, а перебои в его работе. При внезапном отказе двигателя выход их строя всех свечей мало вероятен.
Здесь следует помнить, что при работающем двигателе снимать высоковольтные провода системы зажигания высокой энергии не рекомендуются. При образовании искрового промежутка и увеличении его, создаются препятствия нормальному прохождению тока на электроды свечи. В результате накопленной энергии некуда деться – путь на свечу закрыт. Искра может «убежать» с электрода крышки распределителя на корпус или детали распределителя и повредить размещенный в нем датчик, нарушить изоляцию в катушке зажигания и вывести из строя транзисторный коммутатор. По этой причине плохие свечи часто являются главными виновниками повреждения элементов системы зажигания, особенно транзисторной. Однако на практике описанный прием проверки на «искру» широко используется на всех системах зажигания. Свечной провод снимается на короткое время (достаточно двух секунд для определения характера работы двигателя), при этом резиновый наконечник провода может касаться торцом контактной гайки свечи (зазор 15мм).
Безопаснее и удобнее проверять свечной провод на «искру», вставив в резиновый наконечник жало штатной автомобильной отвертки. При размещении отвертки горизонтально ручкой на крышке головки блока цилиндров получается требуемый зазор между металлическим стержнем и «массой». Остается только включить зажигание и стартер. Применение отвертки особенно оправдано из-за трудностей сдвинуть резиновые наконечники на проводах свечей. Силовая попытка стянуть их может закончиться отрывом латунных наконечников.
Очень важно, чтобы высоковольтные провода надежно крепились к свечам и плотно сидели в гнездах крышки распределителя. Если один из них на ходу отсоединится, повиснув в воздухе, может пострадать катушка зажигания или ротор распределителя.
Если нет искры на всех свечных проводах, виноват ротор распределителя. В случае отсутствия искры на одном или двух проводах, возможно, виновата крышка распределителя (рис. 30).
Крышка распределителя проверяется на отсутствие следов нагара и трещин. Когда требуется повышенное пробивное напряжение, а в трещине конденсируется влага, что происходит при повышении температуры окружающего воздуха при повышенной влажности (дождь, мойка), двигательь может не только не запускаться, но и заглохнуть на ходу. Пробивное напряжение возрастает с увеличением зазора в свечах, с повышением давления в камере сгорания, с обеднением смеси и понижением ее температуры.
Одновременно контролируется состояние и подвижность контактного уголька в крышке. В случае заедания (зависания) уголька происходит образование зазора, обгорание центрального контакта ротора и сгорание уголька. Износ последнего допускается не более 0,5 мм.
Из-за возможного скапливания пыли от уголька на крышке может образоваться токопроводящая дорожка, по которой сначала уходит не по назначению небольшая часть электрической энергии, а потом, возможно, и вся. Тогда и начнутся «непонятные» явления в работе двигателя, вызванные нарушением порядка и мощности искрообразования на свечах.
Проверка исправности крышки распределителя осуществляется методом ее исключения (замены). Появление искры после установки новой крышки свидетельствует о неисправности замененной крышки.
Наружный контакт ротора распределителя боковых электродов не касается (рис. 31). Для рабочего напряжения 12 – 20 кВ небольшой зазор не препятствие. Но при длительной эксплуатации не исключено, что электроды крышки выгорели. Образовавшийся дополнительный промежуток нужно сложить с зазором в свече (цепь последовательная). Поэтому вполне возможно, что сильно выгоревшие электроды крышки будут причиной перебоев в зажигании.



Рис. 31. Конструктивная схема прерывателя-распределителя:
1 - валик распределителя; 2 - кулачок с пластиной; 3 - ротор; 4 - крышка, 5 - боковой электрод крышки; 6 - пластина валика; 7 - текстолитовый упор с подвижным контактом; 8 - неподвижный контакт; 9 - подвижная пластина прерывателя; 10 - подвижный грузик центробежного регулятора; 11 - ось грузика
Изоляция ротора распределителя (в обиходе называемого бегунком) проверяется на пробой (рис. 32). Для этого следует поднести центральный провод к ротору. Если во время проворачивания коленчатого вала в зазоре между свободным концом центрального провода и пластиной проскакивает искра, ротор неисправен (потерял диэлектрические свойства и замыкает на «массу»).
Пробитая крышка или ротор распределителя, равно как и трещины в них – это результат эксплуатации двигателя с плохими свечами зажигания или с оборванными высоковольтными проводами.
При наличии искры на свечных проводах вначале необходимо проверить порядок подсоединения высоковольтных проводов к свечам и момент зажигания.
Момент зажигания определяется по углу поворота коленчатого вала двигателя от момента проскакивания искры до положения прихода поршня в верхнее крайнее положение. Этот угол называется углом опережения зажигания.
В момент зажигания должны находиться относительно друг друга в соответствующем (определенном) положении валик распределителя, коленчатый и распределительные валы.
Для взаимной ориентировки коленчатого и распределительного валов используются различные метки: выступы, штифты, запрессованные шарики, риски, канавки, лунки и т.д. (рис. 33).


Рис. 33. Установка момента зажигания на двигателе ЗИЛ:
1 – шкив коленчатого вала; 2 – указатель установки зажигания;
1,П – опережение зажигания на 0 ° и 9 ° соответственно
Основные причины «ухода» момента зажигания – «вытяжка» зубчатого ремня и неисправность механизма опережения зажигания.
При раннем зажигании (большой угол опережения) происходит резкое возрастание давления в цилиндрах двигателя, препятствующему ходу поршня. Следовательно, снизятся мощность и экономичность двигателя, появятся детонационные стуки, наблюдается неустойчивая работа в режиме холостого хода. Раннее зажигание требуется тогда, когда смесь плохо поджигается (неисправности системы зажигания) или когда состав смеси плохо горит (например, при переходе на высокооктановый бензин).
При позднем зажигании (малый угол опережения) горение смеси происходит при начавшемся перемещении поршня вниз. Давление газов не сможет достигнуть необходимого значения, поршень получит ослабленный удар «вдогонку». Следовательно, мощность и экономичность двигателя снизятся, ухудшается динамика автомобиля, наблюдается перегрев двигателя из-за повышения температуры выхлопных газов. Поэтому показания бортового термометра могут послужить подсказкой о позднем зажигании. Иногда при затрудненном пуске холодного двигателя рекомендуется сделать зажигание «попозже». Также уменьшать угол опережения зажигания следует при переходе на низкооктановый бензин из-за большей скорости сгорания, чем высокооктанового.
При удовлетворительных результатах остается вывернуть и осмотреть свечи зажигания. Выход из строя двух свечей маловероятен. Однако при неисправной топливной системе двигатель может остановиться и при неработающей одной свече (особенно при высокой степени сжатия). Здесь необходимо помнить, что проверка на «искру» свечи, в связи с малой величиной рабочего зазора между ее электродами, больше указывает на исправность свечи, чем системы зажигания.
При вывертывании свечей следует запомнить, какая свеча, из какого цилиндра была вывернута. Неработающая свеча менее нагрета.
Вначале необходимо проконтролировать величину зазора между электродами. При уменьшении зазора искра будет слабой, не обеспечивающей воспламенение рабочей смеси. При чрезмерном увеличении зазора между электродами в контактной системе зажигания напряжение тока может оказаться недостаточным для проскакивания искры. Для обеспечения длинной искры, способствующей более стабильному воспламенению рабочей смеси, транзисторная система зажигания должна развивать высокое напряжение от 18 до 25 кВ. Во время пуска двигателя пробивное напряжение достигает максимального значения из-за большого сопротивления цепи. Повышенная более расчетных значений величина напряжения во вторичной цепи увеличивает опасность пробоя изоляции высоковольтных проводов, утечки тока по грязи и влаге, подгорания контактного уголька в крышке распределителя и выхода из строя резистора в роторе (при его наличии).
Необходимо помнить, что катушка зажигания у некоторых автомобилей (в отличие от установленных на большинстве отечественных машин) не снабжена дополнительным резистором, отключаемым в период пуска. Поэтому увеличение искрового промежутка в свечах может привести к ухудшению пуска холодного двигателя при отрицательных температурах, особенно при частично разряженной аккумуляторной батарее. По этой причине заводскими инструкциями для таких двигателей с контактной системой зажигания рекомендуется относительно малая величина зазора между электродами свечей – для контактной системы зажигания от 0,5 до 0,6 мм. На современных двигателях с электронной системой зажигания величина искрового промежутка находится в пределах от 0,7 до 1,2 мм.
При неправильно установленной величине зазора ухудшаются указатели работы двигателя, в частности, увеличивается расход топлива и ухудшается экология выхлопных газов. Для современных двигателей, работающих на бедных смесях, требуется увеличенный зазор между электродами свечи. Но с увеличением зазора возрастает пробивное напряжение искрового промежутка, поэтому современные схемы зажигания имеют более высокий запас по вторичному напряжению, чем исключается вероятность пропусков искрообразования. Если воздушный промежуток между электродами слишком мал, то становится возможным его зарастание нагаром и вероятность названных пропусков увеличивается. В результате ухудшается экономичность работающего двигателя.
Проверку величины зазора свечи производят круглым щупом (его можно сделать из обычной канцелярской скрепки), который вставляется продольно относительно бокового электрода и должен проходить между электродами с едва ощутимым сопротивлением (рис. 34). Плоским щупом измерить зазор невозможно, так как в результате эксплуатации на боковых электродах образуются выемки, которые вносят погрешность (до 60%) в результаты измерения.
Внешний вид вывернутой свечи зажигания говорит о состоянии двигателя и регулировке его систем. Белый без трещин и следов электрического пробоя изолятор с не большим сероватым или коричневатым налетом на епловом конусе указывает на хорошее состояние штатной, исправной свечи.
Если цвет изолятора возле электродов белесый или светло-серый и сами электроды значительно обгорели, то это свидетельствует о перегреве свечи вследствие неправильной установки момента зажигания, низком октановом числе применяемого бензина, бедном составе в свече зажигания рабочей смеси, продолжительной работе двигателя с большой частотой вращения коленчатого вала.
Если цвет теплового конуса изолятора у одной из свечей более темный, то, весьма вероятно, на этой свече слабая искра или ее цилиндр имеет низкую компрессию. Черный масляный нагар указывает на забрасывание свечей маслом, проникающим в камеры сгорания.
Для двигателей с большим пробегом нахождение замасленных свечей в одинаковом состоянии говорит об износе цилиндропоршневой группы. Если масло обнаружено на одной свече, вероятно, подгорел выпускной клапан. В случае такого дефекта двигатель на холостом ходу будет работать неравномерно.
Сухая черная копоть свидетельствует, что двигатель работает на богатой смеси или контакты прерывателя неисправны. Образовавшийся на электродах и изоляторе свечи нагар является проводником тока и исключает появление хорошей искры. Чересчур «холодная» свеча также имеет нагар темного цвета. Даже штатная свеча может «похолодеть» из-за длительной работы двигателя с небольшой нагрузкой.
Летом, особенно при высоких скоростях движения, свечи работают на верхних границах допустимых температур вплоть до возникновения калильного зажигания. Это обеспечивает их самоочистку от нагара. Иная картина осенью или зимой, поэтому особенно для городского режима эксплуатации желательно применять для таких условий более «горячие» свечи, нежели штатные. Возможно, когда говорят о зимнем комплекте свечей зажигания, предполагают использование свечей с более низким калильным числом и минимально допустимыми зазорами (0,5 или 0,7мм) между электродами. Такой комплект свечей прослужит только 3 – 4 месяца, но с ним утром в любой мороз двигатель будет пускаться увереннее.
По этой же причине свечи после пуска двигателя зимой следует как можно быстрее прогреть. Не случайно нынче рекомендуют это делать при умеренной нагрузке на ходу – электроды свечей лучше самоочищаются. Работа вполсилы свечам вредит. В частности – короткие городские поездки, длительная работа на холостом ходу.
При осмотре свечей необходимо проверить их герметичность. Негерметичную свечу можно обнаружить по темному ободку снаружи изолятора у металлического корпуса. В результате искре легче пробить крышку распределителя между центральным и боковым электродами, чем проскочить в свечном зазоре.
Возникновение тряски двигателя с частотой, пропорциональной числу оборотов и сопровождающейся заметным ухудшением динамических качеств автомобиля, обычно вызвано неудовлетворительной работой одной из свечей зажигания. Для определения дефектной свечи нужно при работе двигателя на малых оборотах холостого хода поочередно снимать свечной провод высокого напряжения. Неисправной будет свеча, при отключении которой частота вращения коленчатого вала осталась неизменной.
Во избежание неприятных ударов током провода лучше снимать и надевать при выключенном двигателе.
Лучше не отключать свечи зажигания на работающем инжекторном двигателе, оборудованном катализатором обработавших газов. Во-первых, можно повредить приборы системы зажигания; во-вторых, из-за попадания в систему выпуска еще большего количества несгоревшего бензина быстро выйдет из строя катализатор.
Иногда свеча прекращает работу не полностью, а частично (только под нагрузкой, на больших оборотах или периодически). В этом случае диагностирование ее технического состояния затруднительно. Целесообразно поочередно заменять одну из работающих свечей заведомо исправной запасной, и проверять каждый раз результат замены движением на обычных режимах в течение нескольких минут.
Заменять комплект свечей также целесообразно, когда не удается установить причину увеличения расхода бензина, перебоев на разных режимах и «чихания» двигателя на холостом ходу. Замена одной свечи оправдана в том случае, когда появились трещины изолятора или обламывания электрода.
При нарушении работы электронной системы зажигания, прежде чем приступать к определению неисправностей электронных приборов, рекомендуется обязательно проверить состояние всех разъемов, плотность посадки контактных колодок на коммутаторе, датчике-распределителе, а также блоке управления экономайзером и электромагнитном клапане холостого хода (при их наличии).

14. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ АГРЕГАТОВ ТРАНСМИССИИ
Силовая связь рабочего органа с двигателем осуществляется посредством трансмиссии. Вследствие последовательного соединения элементов силовой передачи отказ одного их них влечет за собой отказ трансмиссии.
Одним из основных показателей технического состояния агрегатов трансмиссии, характеризующих их работоспособность, является износное состояние узлов и деталей: зубьев шестерен, подшипников, шлицевых соединений и дисков фрикционных муфт.
Техническое состояние агрегатов трансмиссии контролируется по стукам и шумам в сопряжениях, степени нагрева картеров и непосредственным измерениям. В целом трансмиссия оценивается по суммарному люфту и потерям мощности на ее прокручивание, а также величиной выбега при отключенном двигателе.
Состояние сцепления проверяется на пробуксовку, неполное выключние, наличие посторонних шумов.
Срок службы сцепления определяется не только пробегом машины, а прежде всего условиями ее эксплуатации, характером и величиной нагрузок, передаваемых от двигателя к ведущим колесам. Чем чаще и резче включается сцепление, тем быстрее изнашиваются фрикционные накладки ведомого диска, рабочие поверхности нажимного диска и маховика (рис. 35). И как только включенное сцепление при разгоне начинает пробуксовывать (обороты двигателя растут, а скорость машины нет), значит, подошло время заняться диагностированием первого агрегата трансмиссии.
При такой неисправности педаль сцепления будет медленно возвращаться в исходное положение или попросту заедать. Пробуксовка сопровождается противным запахом.
Сцепление должно включаться мягко, без рывков. Во время разгона машина должна набирать обороты ровно по мере возрастания оборотов коленчатого вала. В противном случае следует проверить, насколько полно включается сцепление.
Результатом пробуксовки сцепления будет замедленное трогание машины и ее плохой разгон, особенно когда машина сильно загружена или движется на подъем. Автомобиль на нажатие педали «газа» реагирует неохотно, словно раздумывает – ехать или не ехать.
Причина в том, что по мере износа накладок уменьшается сила прижатия ведущим диском ведомого к маховику, снижается момент трения в сцеплении (изначально он превышал крутящий момент двигателя примерно в 1,5 раза). Как только момент трения становится ниже крутящего момента, возникает пробуксовка ведомого диска, вызывая его усиленный нагрев и коробление накладок, снижение упругости пружины (пружин).
Износ накладок ведомого диска естественное явление. Однако, если сцепление еще относительно новое, то при появлении указанных признаков такой работы диагностику следует начинать с проверки его привода, особенно для сцепления с «зазорной» конструкцией. По мере износа дисков зазор между упорным фланцем пружины или рычажками нажимного диска уменьшается, соответственно сокращается и свободный ход педали сцепления. Необходимо регулярно проверять ход вилки выключения сцепления, свободный ход педали, а также перемещения троса в механическом приводе.
Если при нажатии на педаль нажимной и ведомый диски не разъединяются полностью и не образуется зазор, необходимый для полного выключения муфты, сцепление «ведет».
Определить такую неисправность несложно: при работающем моторе не удается или очень трудно включить передачи, но только стоит заглушить двигатель – передачи включаются; при выжатой педали сцепления автомобиль продолжает реагировать на газ.
Причинами такой работы являются увеличенный свободный ход педали в «зазорных» конструкциях сцепления, заедание ступицы ведомого диска на шлицах ведущего вала коробки передач, «прилипание» накладок ведомого диска к нажимному диску или маховику (например, после длительной стоянки), перекос или коробление дисков, нарушение работоспособности привода.
На негерметичность гидравлического привода сцепления указывает педаль, которая при нажатии проваливается без усилия. Попавший в систему воздух сжимается, и хода педали недостаточно для разъединения дисков. Это происходит, как правило, из-за изношенных манжет и уплотнений. Первый признак, что скоро придется их менять – все те же следы жидкости на главном и рабочем цилиндрах. Иногда достаточно долить в бачок жидкость, прокачать систему и привод будет исправно работать.
Коробление ведомого диска происходит при резком изменении температурного режима работы сцепления (например, при попадании автомобиля в глубокую лужу) или чрезмерной нагрузке. Диагностику такого дефекта можно осуществить по тому, насколько тяжело включаются передачи. Рывки и вибрации при трогании в момент включения сцепления тоже могут указывать на коробление ведомого диска либо на его торцевое биение. Перекос веотносительно оси вращения. Появление биения возможно из-за несоосности коленчатого и первичного валов или увеличенных зазоров в шлицевом соединении ступицы ведомого диска с первичным валом, ослабления демпферных пружин.
Если при увеличении оборотов или переключении передачи сцепление «визжит», это верный признак выхода из строя выжимного подшипника. Убедиться в неисправности поможет несложный тест. Следует пустить двигатель и выжать сцепление, чтобы остановить работу коробки передач. Пропадание шума указывает, что выжимной подшипник исправен. На неподвижном заднеприводном автомобиле при таком диагностировании источники шума следует искать в коробке передач – подшипники первичного и промежуточного валов, которые остановились при выжатом сцеплении (рис. 36).
В трехвальной коробке передач первичный вал имеет две опоры: одну – в гнезде коленчатого вала, другую – в передней стенке картера коробки передач.








10 12 13 14 15 16

Рис. 36. Пятиступенчатая коробка передач:
1 - основной картер; 2 - промежуточный вал; 3, 8, 15, 17, 22, 26 - подшипники;
4, 5 - шестерни привода промежуточного вала; 6 - первичный вал; 7 - сальник;
9, 12, 25 - скользящие муфты; 10 - шестерня третьей передачи; 11 - шестерня
второй передачи; 13, 20 - шпонки; 14 - шестерня первой передачи; 16 - крыш-
ка заднего подшипника промежуточного вала; 18 -вторичный вал; 19 - опор-
ные шайбы; 21 - пружинная шайба; 23 - шестерня пятой передачи; 25 - ступи-
ца синхронизатора пятой передачи; 27 - дополнительный картер; 28 - болт;
29 - установочная втулка; 30 - промежуточная шестерня заднего хода; 31 - ось
промежуточной шестерни
Самопроизвольное выключение любой передачи вызывается изнашиванием фиксаторов или поломкой их пружин, блокирующих колец синхронизаторов, повреждением шлицев на муфте синхронизатора, ступице или шестерни.
Проконтролировать техническое состояние коробки передач можно с помощью диагностического теста – выбега автомобиля. Во время пробной поездки на некоторой скорости, например 50 км/ч (иногда величина скорости указывается в инструкции по эксплуатации), нужно выключить сцепление и измерить длину пути до полной остановки. Затем тест повторить на нейтральной передаче с целью разобщения двигателя и коробки передач.
Если в норму укладывается только второе испытание, возможно, неисправна коробка передач. Если оба пути невелики, то виноваты тормозная система, подвеска, подшипники ступиц колес. Для более полного анализа причин возможных неисправностей целесообразно полученные значения выбега машины сравнить с измеренным расстоянием, которое автомобиль проходит при движении накатом (см. ниже).
Шумная работа коробки передач сразу после включения передачи свидетельствует об износе шестерен, синхронизаторов или подшипников. Перезацепление зубьев слышно только под нагрузкой. При выбеге машины на нейтральной передаче гул будут издавать неисправные подшипники редуктора ведущего моста.
Также шум может быть связан с уровнем картерного масла. При отсутствии маслоизмерительного щупа необходимо внимательно осмотреть наружную поверхность картера коробки. Мокрая поверхность указывает на пониженный уровень картерного масла.
Для функционального диагностирования рассмотренных агрегатов трансмиссии следует при работающем двигателе выжать педаль сцепления и, наклонившись к установленному в нейтральном положении рычагу переключения передач, постараться зафиксировать уровень шума. Затем резко отпустить педаль. Если уровень шума увеличится и слышен отчетливый гул, неприятности, связанные с работой коробки передач или сцепления, обеспечены.
Незаметно появившаяся и усиливающаяся с каждым днем легкая вибрация в задней части автомобиля на скорости от 60 до 80 км/ч и указывает, что вероятный ее источник – карданный вал. Часто вибрация исчезает после затяжки гайки хвостовика главной передачи, к которому крепится фланец карданного вала. Но это может быть и сигнал об изношенных шарнирах названного вала.
Один из главных источников неприятных звуков – главная передача. Прежде чем демонтировать редуктор ведущегомоста, лучше убедиться, что шумит именно этот узел. Для этого необходимо разогнаться на ненагруженном автомобиле со скорости 20 км/ч до 90 км/ч. Прислушиваясь к различным шумам, заметить скорость, при которой они появляются и исчезают. Затем отпустить педаль «газа» и затормозить автомобиль двигателем. Пока ход машины будет замедляться, продолжать следить, как изменяется шум, прислушиваться, когда он заметнее. Затем повторить пробный заезд.
Если шум во время теста слышен только один раз, то исходит он не из редуктора ведущего моста. Интересующие звуки возникают и исчезают каждый раз на одних и тех же скоростях. Если они проявляются на скорости 50 км/ч и уровень их возрастает при разгоне, то часто это указывает на износ зубьев шестерен главной передачи.
Следует отметить, что определять причину неисправности, возникшей в задней части машины, по звуку довольно трудно. Она может оказаться совсем другой, например, плохая затяжка болтов крепления колес или низкий уровень картерного масла. Чтобы окончательно убедиться в источнике шума, необходимо поднять ведущие колеса, пустить двигатель и включить прямую передачу. Попеременно разгоняя колеса и давая им вращаться по инерции, нужно стараться прослушать шумы главной передачи.
Целесообразно внимательно осмотреть корпус редуктора ведущего моста. Первый признак осевого люфта ведущей шестерни главной передачи – появление масла из горловины редуктора. При движении автомобиля вперед шестерня нагружает задний подшипник и разгружает передний, стремясь «вывернуться» из зацепления. При этом в переднем подшипнике, кроме осевого люфта, появляется радиальный и сальник на фланце не удерживает масло.
Однако неприятные звуки возникают не только при движении по прямой и ровной дороге. Если при поворотах машины редуктор ведущего моста чрезмерно шумит, следует разобраться с дифференциалом.

15. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ
Показателями технического состояния рулевого управления являются: суммарный люфт и усилие, необходимые для поворота рулевого колеса, герметичность рулевого механизма, стук (шум) и осевые перемещения в элементах рулевого привода (рис. 37).

' б)
Рис. 37. Рулевой привод:
а - цельная трапеция; б - расчлененная трапеция;
1 - рулевой механизм; 2 - сошка; 3 - продольная тяга; 4 - рычаг рулевой тра-
пеции; 5 - поперечная тяга; 6 - поворотный кулак; 7 - поворотный рычаг;
8 - стойка; 9, 11 - боковые тяги; 10 - маятниковый рычаг; 12 - средняя тяга
Суммарный люфт рулевого колеса складывается их люфтов в подшипниках ступиц передних колес, в шкворневых соединениях или шаровых опорах, в элементах рулевого привода и рулевого механизма.
Основные признаки неисправности рулевого управления - повышенные нагрузки на рулевом колесе, люфты, стуки (шумы) и нарушение герметичности.
Диагностирование рулевого управления выполняется в следующей последовательности: проверка свободного хода рулевого колеса, определение общей силы трения и люфта в шарнирах рулевых тяг. Для измерения свободного хода рулевого колеса лучше воспользоваться универсальным прибором, состоящим из люфтомера и двухшкального динамометра (рис.38).


Рис. 38. Динамометр-люфтомер:
1 – захваты; 2 – стрелка; 3 – шкала люфтомера; 5 – динамометрическая рукоятка со шкалой; 6 – пружина
Динамометр зажимами крепится к ободу рулевого колеса. Шкалы динамометра обеспечивают отсчет прикладываемого к рулевому колесу усилия в диапазонах до 20 Н и от 20 до 120 Н. При замере люфта через рукоятку динамометра прикладывается усилие 10 Н, сначала действующие вправо, а затем влево. Перемещение стрелки люфтомера в левое и правое положения укажет в сумме люфт рулевого колеса, который не должен превышать для грузовых машин 20°, для легковых – 10°. У машин с гидравлическим усилителем рулевого управления люфт определяют при работающем двигателе.
При отсутствии такого прибора сильно увеличенный люфт рулевого колеса грузовых автомобилей легко заметить и на глазок. Если люфт превышает ширину ладони, значит, зазоры в рулевом управлении слишком велики.
Люфт рулевого колеса появляется в результате износа или ослабления крепления элементов переднего моста и рулевого привода. Потери на трение складываются из сил трения в элементах передних колес, шкворневых соединениях и рулевого управления, прогрессирующих, главным образом, в результате неправильной сборки и регулировки узлов, при нарушении геометрических соотношений деталей привода и отсутствия смазки.
В результате сил трения, возрастающих вследствие чрезмерного затягивания элементов рулевого привода и подшипников ступиц передних колес, резко увеличивается усилие на рулевом колесе при повороте машины, повышается износ деталей, что вызывает утомляемость и снижает безопасность движения. Ухудшается стабилизация передних колес, т.е. стремление их вернуться после поворота рулевого колеса в положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля.
Общую силу трения в рулевом управлении можно проверить с помощью названного прибора. Замеры выполняются при прямолинейном положении вывешенных передних колес и в положениях максимального поворота их вправо и влево. В правильно отрегулированном рулевом механизме рулевое колесо должно свободно поворачиваться от среднего положения для движения по прямой при усилии от 8 до 16 Н. При этом наименьшая сила трения будет в среднем положении.
Оценка состояния шарниров рулевых тяг проводится визуально или на ощупь в момент резкого приложения усилия к рулевому колесу с целью имитации поворотов. При этом люфт в шарнирах будет проявляться взаимным относительным перемещением сочлененных деталей.
Наиболее вероятная причина тряски рулевого колеса – неуравновешенность передних колес, например по причине повышенной силовой неоднородности их шин по вине завода изготовителя.
Кроме того, работоспособность рулевого управления зависит от правильности углов установки управляемых колес, равномерности накачки шин, величины зазоров в подшипниках ступиц передних колес.

16. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ
Изменение технического состояния тормозных систем протекает постепенно. Результатом постепенного изменения может быть внезапный отказ в случае, если в процессе регулярных технических обслуживании не диагностируются основные изнашиваемые элементы тормозных механизмов и приводов к ним.
Основными диагностическими показателями состояния тормозных систем являются тормозной путь или установившееся замедление при торможении, одновременность затормаживания всех колес, эффективность действия стояночного тормоза по обеспечению неподвижного положения машины на уклоне.
Визуальная оценка работы тормозных систем выполняется при движении машины водителем по таким признакам, как слабое действие тормозов, плохое растормаживание или заклинивание колес, неравномерное действие тормозных механизмов колес одной оси, утечка тормозной жидкости и снижение давления в пневматическом приводе, негерметичность системы, провал педали тормоза.
Слабое действие тормозов обнаруживается по возрастанию тормозного пути. Для порожних грузовых машин грузоподъемностью до 8 тонн тормозной путь на сухой дороге с твердым покрытием должен быть не более 1,5 м.
Увеличение тормозного пути даже у исправной рабочей тормозной системы обычно проявляется при экстренном торможении машины, двигающейся с высокой скоростью. За это время температура поверхности тормозных накладок порой достигает 450 °С и выше. Признак перегрева – педаль привычно «твердеет» (значит, с тормозной жидкостью все в порядке), а торможения нет. Дело в том, что поверхность колодок в контакте с тормозным диском мгновенно оплавляется и после небольшого предварительного снижения скорости автомобиль остается почти без тормозов.
На машинах с и гидровакуумным усилителем малая эффективность действия тормозов может быть связана с нарушением работы усилителя, работающего от разрежения во впускном трубопроводе бензинового двигателя или от специального вакуумного насоса дизеля.
Если податливая прежде тормозная педаль становится тугой, возможно неисправен названный усилитель. Чтобы проверить его работу, необходимо предварительно 5 – 6 раз нажать на педаль при неработающем двигателе для установки одинакового, близко к атмосферному давления в полостях усилителя. Таким образом, одновременно проверяется отсутствие заеданий. После остановки педали в середине ее хода нужно пустить двигатель. При исправном усилителе педаль, несмотря на прежнее мускульное нажатие, должна переместиться вперед.
В противном случае в вакуумный усилитель подсасывается воздух, возможно, поврежден или соскочил вакуумный шланг.
При утечке жидкости из гидравлического привода в результате нарушения его герметичности рабочая тормозная система может полностью отказать или это приведет к отказу одного контура в двухконтурном приводе. Об этом подскажет «мягкая» тормозная педаль, уходящая «до пола».
Искать утечки удобнее с помощником – опрессовку гидропривода тормозов нужно выполнять при нажатой педали. Бывает, что под машиной следов протечек нет, а жидкость продолжает выходить из бачка. Выход у нее один – через уплотнение главного цилиндра в вакуумный усилитель или, если его нет, – в салон машины под ноги водителю.
Работа гидропривода тормозной системы определяется законами гидростатики (рис. 39).
Еще до полного износа тормозные колодки перестают нормально работать: чем тоньше их фрикционный слой, тем быстрее его остаток «каменеет» от нагрева. В результате эффективность тормозов снижается.



Рис. 39. Рабочий тормоз с дисковым механизмом и гидроприводом:
1 - главный тормозной цилиндр; 2,6 - трубопровод; 3,4,7 - шланг; 5 - бачок для тормозной жидкости; 8 - соединительная трубка; 9 - штуцер для прокачки тормозов; 10, 24 - колесный тормозной цилиндр; 11 - колесо; 12 - колесный болт, 13 - защитный кожух, 14 - тормозной диск, 15 - ступица колеса, 16 - кронштейн суппорта, 17 - стойка передней подвески, 18 -болт, 19 - суппорт, 20 - тормозная накладка, 21 - манжета, 22 - уплотнительное кольцо, 23 - поршень
При нажатии на педаль всем рабочим цилиндрам передается одинаковое давление и появляется возможность одновременного торможения всех колес. Но, независимо от диаметра рабочих цилиндров, увеличение давления жидкости становится возможным только тогда, когда все колодки прижмутся к барабанам и дискам. Отсюда и главный недостаток гидропривода – нарушение герметичности системы приводит к ее полному отказу, ибо давление не создается, а появляется лишь поток жидкости.
Если при торможении педаль уходит «до пола», но жидкость в бачке не убывает, значит, неисправен главный тормозной цилиндр – «перепускает». В результате может увеличиться рабочий ход педали, а в других случаях – колеса не полностью растормаживаются.
В случае, когда жидкость из бачка уходит в «никуда», это означает, что она через уплотнение главного тормозного цилиндра переходит в вакуумный усилитель, если его нет, – в салон под ноги водителю. Если жидкость приходится часто доливать в бачок, нужно проверить, не скопилась ли она в нижней части вакуумного усилителя.
Однако следует помнить, что постепенное снижение уровня жидкости в бачке допустимо, ибо объясняется постепенным износом тормозных колодок.
Недостаточное количество воздуха в пневматическом приводе из-за плохой работы компрессора также является причиной слабого действия тормозов.
Перед выездом необходимо проконтролировать начальное давление воздуха в системе (не ниже 0,45 МПа для автомобилей ЗИЛ). Рабочее давление в системе во время движения машины должно поддерживаться автоматически в пределах от 0,6 до 0,75 МПа. Можно допускать только кратковременное снижение давления при частых повторных торможениях. Контроль давления осуществляется по двухстрелочному манометру, размещенному на приборном щитке.















В отрегулированной и исправной рабочей тормозной системе герметичность пневмосистемы на участке компрессор – тормозной кран проверяется при неработающем двигателе по манометру по времени падения давления, определенному инструкцией. Чтобы проверить герметичность системы на участке тормозной кран – тормозные камеры колесных механизмов необходимо при неработающем двигателе нажать педаль до отказа, при этом вначале давление несколько снизится (на 0,1 – 0,15 МПа), а затем не должно снижаться.
Источниками сжатого воздуха для тормозных систем служат поршневые компрессоры. На каждой машине установка компрессора имеет свои особенности, в том числе в части подключения к системам охлаждения и смазки двигателя. Шум и стук при работе компрессора, повышенное количество масла в конденсате, малая производительность – признаки неотвратимого ремонта. При нарушении герметичности разгрузочного устройства в патрубке подвода воздуха к компрессору будет слышно характерное шипение (при неработающем двигателе и давлении в пневмосистеме, превышающем давление отключения компрессора).
Необходимость в регулировании зазоров между колодками и тормозными барабанами рабочей тормозной системы с пневматическим приводом выявляется по величине хода штока тормозных камер, который должен быть для передних колес от 15 до 35 мм и для задних – от 20 до 40 мм. При регулировке устанавливается наименьшее значение.
Попадание воздуха в гидравлический привод снижает эффективность действия тормозов. При такой неисправности педаль становится мягкой, как мячик, и слегка приподнимается. Ведь под ногой вместо практически несжимаемой жидкости оказывается упругое тело – воздух. Сжимаясь, он поглощает объем вытесняемой из главного цилиндра тормозной жидкости и этим ограничивает силу прижатия колодок. Для нормального торможения необходимо нажать на педаль несколько раз. Если это случается регулярно – возможно, изношены манжеты главного тормозного цилиндра и одновременно засорено атмосферное отверстие в крышке бачка (кроме бачков с датчиком уровня).
Воздух в систему проходит там, где видны следы утечки жидкости. Чаще всего виноваты главный и рабочие цилиндры с их манжетами. При торможении даже изношенные манжеты прижимаются к поверхности рабочего цилиндра. Но если быстро отпустить педаль, то манжеты освобождаются, и в систему будет подсасываться воздух. Также воздух может попасть в герметичный гидропривод из бачка главного цилиндра, когда в нем отсутствует жидкость и поршень загоняет вместо нее атмосферу.
Образование сжимаемых воздушных пробок в гидроприводе происходит не обязательно оттого, что в систему попал воздух. Часто воздушные пузыри образуются прямо в рабочих цилиндрах (особенно дисковых тормозов), если тормозная жидкость от долгой эксплуатации пришла в негодность. Современные тормозные жидкости на гликолевой основе чрезвычайно гигроскопичны, т.е. охотно впитывают воду, пусть это всего лишь атмосферная влага. Тормозная система вентилируемая – жидкость постоянно соприкасается с влагой из воздуха. Иногда достаточно до 5% воды в жидкости, чтобы резко снизить температуру ее кипения. Несколько последующих, интенсивных торможений приведут к закипанию жидкости в тормозных цилиндрах, и машина остается без тормозов.
Многие неполадки в тормозной системе с гидравлическим приводом возникают из-за того, что своевременно не была заменена тормозная жидкость. Уже через год жидкость может растворить в себе столько воды, что температура ее кипения снизится до опасных значений, а коррозионная активность увеличится.
Возможен и другой дефект – торможение сопровождается свистом колодок передних колес. Подобный свист появляется и во время движения. Это вызывается высокочастотными колебаниями тормозных колодок, когда они касаются с вращающейся гладкой поверхностью тормозного диска.
Другой причиной рассматриваемого дефекта может быть перекос поршней в рабочих тормозных цилиндрах в результате коррозии их поверхностей. Необходимо не только удалить ржавчину на поршнях, но и заменить уплотнительные кольца в цилиндрах передних колес. При торможении поршни под действием давления жидкости прижимают колодки к тормозному диску, упруго деформируя названные кольца. При снятии давления кольца возвращают поршни в исходное положение, в результате между диском и колодками появляется небольшой зазор (от 0,05 до 1,0 мм).
На практике, особенно если тормозные механизмы неновые, поршни будут туго перемещаться в цилиндрах из-за частичной потери упругости уплотнительных колец и колодки могут слегка касаться тормозного диска. Больших проблем это не создает, но иногда возникает звук высокой частоты, напоминающий свист.
Основная причина вибрации (тряски) машины при торможении – разная толщина рабочей части тормозного диска по его окружности или повышенное радиальное биение рабочей поверхности тормозного барабана.
Не одновременность действия тормозов отечественных машин обнаруживается по тормозному следу от правых и левых колес, а при движении – по заносу машины в сторону в момент торможения.
Причиной этого может быть нарушение регулировки привода и тормозных механизмов, замасливание отдельных колодок.
Для проверки одновременности блокировки колес автомобиля, не имеющего антиблокировочной системы тормозов, необходимо на ровном асфальте разогнать машину до 20 – 30 км/ч и затормозить до «юза» и полной остановки. Несколько таких торможений помогут найти опаздывающее колесо – по следам на асфальте и отклонению машины от прямолинейного курса в сторону более эффективного колеса.
Также проверяется стояночный тормоз для определения «отстающего» заднего колеса.
На автомобилях с гидроприводом неэффективная работа рабочего тормоза, сопровождаемая вибрацией, чаще всего связана с отсутствием свободного хода педали – расстоянием между исходным положением ненажатой педали и ее положением в точке начала сопротивления нажатию. В этом случае тормоза будут постоянно слегка включены, что вызовет не только быстрый износ дисков и барабанов, но и деформацию их от перегрева.
Для измерения свободного хода нужно приложить линейку к педали тормоза и рукой медленно нажать на нее, стараясь почувствовать момент начала сопротивления нажатию.
Слишком большой свободный ход педали свидетельствует об увеличенных зазорах в механизме педали или негерметичности привода рабочей тормозной системы.
Если сразу оба задних колеса перестали нормально тормозить, то, в случае установки регулятора давления тормозных сил, проверку следует начинать именно с него. Устройство закреплено снизу автомобиля, поэтому коррозия повреждает его детали в первую же зиму.
Для проверки регулятора нужно разогнать автомобиль до 50 – 60 км/ч и плавно затормозить до блокировки колес. Передние должны «схватить» первыми, задние при этом делают еще пол-оборота. В случае замены новый регулятор лучше проверить перед установкой. Диагностирование заключается в продувании ртом его входных отверстий. Сопротивление в обеих ветвях должно быть одинаковым.
Не исключены и другие причины плохой работы тормозов в результате потери подвижности деталей тормозных механизмов задних колес, связанных со стояночным тормозом. При перетянутом ручнике образуются малые зазоры между тормозными колодками и барабаном в механизмах задних колес. В результате ход колодок и поршней станет гораздо меньше. Образовавшаяся малоподвижность названных элементов создает благоприятные условия для коррозии. Достаточно застопорится одному из поршней, как его колодка уже не будет прижиматься к колесному барабану. При торможении прижатие другой колодки вызовет упругий перекос всей тормозной конструкции и, как следствие, ее самовозбуждение, пугающее водителя и пассажиров.
По аналогичной причине – потери подвижности тросов механического привода стояночной тормозной системы – будет наблюдаться ее неэффективная работа. При недостаточно затянутом ручнике, например, до 2 – 3 щелчков вместо 4 – 5, упомянутых в инструкции по эксплуатации, малоподвижный трос не будет смазываться даже остатками смазки и не очищаться от ржавчины. Если при торможении рабочим тормозом ощущается сильная вибрация задних тормозов, то виновником, скорее всего. является усердно перетянутый ручник.


17. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ХОДОВОЙ ЧАСТИ
Ходовая часть машин работает в неблагоприятных условиях в связи с постоянным контактом с поверхностью дороги и наличием пыли и грязи.
Осмотр рамы позволяет установить изменения ее геометрической формы и размеров, наличие трещин, погнутости лонжеронов и поперечин, состояние креплений к раме кронштейнов рессор и амортизаторов.
Проверка геометрической формы рамы может быть выполнена измерением ширины спереди и сзади по наружным плоскостям лонжеронов. Разница в ширине должна быть в допуске, например, для автомобилей ГАЗ не более 4 мм. Продольное смещение лонжеронов рамы от первоначального положения можно определить, замеряя диагонали между поперечинами рамы на отдельных ее участках. Длина диагоналей на каждом участке должна быть одинаковой. Допускается минимальное отклонение не более 5 мм.
Измерение кузова по диагонали выполняется между контрольными точками: отверстиями в днище, местами креплений механизмов ходовой части или трансмиссии. Полученные данные сопоставляются с заводскими величинами. Неравенство измеренных диагоналей означает деформацию кузова.
При диагностировании ходовой части особое внимание следует обратить на техническое состояние элементов подвески.
Состояние подвесок проверяется внешним осмотром, а крепление их – приложением усилия.
Неисправности в узлах передней подвеске обычно проявляются стуками при наезде на препятствия, интенсивным износом шин, ухудшением управляемости и устойчивости машины.
Зависимые рессорные подвески еще применяются на отечественных грузовых машинах главным образом из-за низких скоростей движения (рис. 40).



Рис. 40. Зависимая подвеска:
1 – кронштейн; 2 – рессора; 3 – хомут; 4 – балка переднего моста; 5 – серьга;
6 – стремянка
Простота конструкции, неизменность геометрии колес позволяют снизить износ шин и получить приемлемые характеристики поведения автомобиля на дороге.
При осмотре рессор нужно выявить поломанные или треснутые листья. Рессоры не должны иметь видимого продольного смещения, которое может произойти из-за среза центрального болта.
Упругость рессоры проверяется по ее стреле прогиба в свободном состоянии. Этот показатель можно определить, если натянуть нить между концами рессоры и измерить расстояние от нити до середины вогнутой части коренного листа. В подвеске рессоры не должны отличаться по стреле прогиба более чем на 10 мм.
В передней независимой подвеске интенсивному изнашиванию в процессе эксплуатации подвергаются шкворневые соединения или шаровые опоры, подшипники ступиц переднего моста (рис. 41).


Рис. 41. Независимая подвеска:
а - шкворневая; б - бесшкворневая;
1 - поворотный кулак; 2 - поворотная стойка; 3 - верхний рычаг; 4 - поперечина подрамника; 5 - нижний рычаг; 6 - пружина; 7 - шкворень.
Шкворни в передней подвеске отвечают за управляемость машины. При движении водителю трудно не заметить, насколько интенсивен самовозврат рулевого колеса на выходе из поворота. Если руль тугой, тяжелый и после поворота так и тянет в положение «прямо», значит, шкворни чересчур наклонены вперед. Напротив, если после поворота приходится руками возвращать руль в исходное положение, то наклон шкворней недостаточен.
Поломка пружины встречается редко. Но в период своей эксплуатации на автомобиле пружины «устают» и теряют свои упругие характеристики. Чаще всего именно ослабленная пружина может стать причиной пробоев подвески. А не амортизатор. Разная упругость пружин приводит к уводу движущейся машины в сторону. Тот же эффект возникает и при езде с деформированным рычагом подвески.
Скрип на небольшой скорости в такт неровностям дороги, пропадающий в дождливую погоду, свидетельствует об ослаблении затяжки резинометаллических шарниров (сайлент-блоков) передней подвески или рессорных втулок, а похрустывание – об их износе. Появление стука при проезде плавных неровностей дороги указывает на ослабление крепления амортизаторов, а общий сильный неприятный шум при проезде через рельсы или колдобины – на износ шарниров подвески.
В классической передней подвеске автомобиля шток амортизатора связан с кузовом через две резиновые подушки, которые служат весьма долго. Снизу амортизатор крепится с помощью проушины через названный резинометаллический шарнир. Здесь следует помнить, что создаваемая неровностями дороги вибрация и сильные удары передаются к верхнему креплению через амортизатор в смягченном виде. Нижний сайлент-блок непосредственно воспринимает удары от колеса, поэтому быстрее разрушается. Появление в данном шарнире небольшой свободы (например, из-за расслоения или проворачивания резины относительно втулок) увеличивает динамические нагрузки, что приводит к еще более быстрому из строя названного сайлент-блока.
При рабочем диагностировании резинометаллических шарниров следует помнить об их главной особенности: связанные с таким шарниром детали взаимно перемещаются только за счет упругой деформации его резиновой втулки, которая может одновременно работать на кручение и сжатие. Никаких других движений здесь не предусмотрено – например, болта относительно внутренней втулки шарнира, наружной втулки относительно проушины рычага т.п. Это обеспечивается необходимой затяжкой болта или достаточно тугой посадкой втулки в проушине, не допускается и проворачивания резины относительно металлических втулок.
При совпадении максимальных напряжений кручения и сжатия резиновая втулка интенсивно изнашивается. В наиболее нагруженных сечениях шарнира, где резиновый слой полностью истирается, происходит соударение наружной и внутренней металлических втулок, и водитель слышит резкие стуки.
Глубокие трещины в сайлент-блоках свидетельствуют о том, что их характеристики значительно изменились. Трещины появляются по двум причинам. Первая – некачественная резина, вторая – часто допускаемая ошибка при их замене. Все резинотехнические изделия в подвеске необходимо затягивать в состоянии так называемой конструктивной нагрузки. Проще говоря, автомобиль должен стоять на колесах. Это обеспечит подвеске запас хода и на сжатие, и на отбой, и резина будет скручиваться (работать) поровну в разные стороны. Если затянуть подвеску на автомобиле в вывешенными колесами (состояние подвески – полный ход отбоя), то при ее сжатии резина станет очень сильно закручиваться – и только в одну сторону. Напряжение в ней станет выше расчетных величин, и сайлент-блок придется раньше менять.
О плохом состоянии сайлент-блока говорит его внешний вид, радиальное смещение внутренней втулки относительно наружной, заметное на торце шарнира, одностороннее выпучивание резины, подрезание и износ резины по торцам шарнира (рис. 42). В ремонтной литературе оговариваются величины А – радиальное смещение внутренней втулки относительно наружной и В – расстояние от упорной шайбы до торца наружной втулки.
Последствия несвоевременной замены сайлент-блоков могут вызвать ухудшение устойчивости и управляемости машины. Во время движения с небольшими скоростями, когда действуют малые реактивные и тормозные силы, резинометаллические шарниры держат рычаги передней подвески в нормальном положении, так что углы установки управляемых колес вполне приемлемые. Однако при торможении рычаги отклоняются назад и одновременно закручиваются вокруг оси колеса, что при изношенных сайлент-блоках приводит к нарушению геометрии передних колес. «Волочащиеся» под недопустимыми углами схождения шины быстро изнашиваются. При окончательном разрушении шарниров подвески жесткие удары уже непосредственно передаются на несущие элементы кузова. Таким образом, углы установки передних колес при проверке на неподвижном автомобиле могут быть в норме, а в движении «гулять сами по себе».
Взаимосвязанность элементов передней подвески требует их комплексной проверки (рис. 43).
Причем сначала необходимо привести в порядок подвеску, заменив просевшие сайлент-блоки и устранив паразитные люфты, а затем отрегулировать углы установки управляемых колес.
Изношенные шаровые опоры в двухрычажной передней подвеске больше характерны для заднеприводного автомобиля. Поначалу их проверка сводится к сжатию пальцами руки резиновых чехлов для контроля целостности и наличия смазки.
Если после замены шаровых опор появился скрип, то это бывает с опорами «левого» происхождения, в т.ч. отремонтированными, особенно верхними. Через несколько дней (часов) после их эксплуатации пленка смазки выдавливается и трение становится сухим.



Рис. 43. Передняя независимая подвеска:
1 – рулевой наконечник; 2 – нижняя шаровая опора; 3 – нижний рычаг;
4 – сайлент-блок; 5 – верхняя шаровая опора; 6 – пружина подвески
Для визуальной оценки износа необходимо взяться двумя руками за верхнюю часть переднего колеса и покачать его в поперечном направлении. Если люфт ощущается, то либо велики зазоры в подшипниках ступицы, либо изношены шаровая опора или сайлент-блоки верхнего рычага подвески.
Уточнить причину неисправности можно, вывесив колесо и поставив машину на подставку. Затем предложить помощнику нажать на педаль тормоза, чтобы «исключить» подшипник ступицы. Если после аналогичного покачивания люфт остался, надо внимательно понаблюдать за поведением сайлент-блоков верхнего рычага и верхней шаровой опоры. Для предметного контроля лучше положить руку на эти соединения, чтобы ощутить взаимное перемещение деталей.
Износ нижней шаровой опоры определяется иначе, что обусловлено конструктивными особенностями и характером ее работы. Верхняя опора работает в основном как направляющая, тогда как нижняя еще воспринимает часть массы машины, которая приходится на колесо. Нижняя опора даже при небольшом износе может создавать иллюзию благополучия, так как ее взаимно трущиеся детали сжаты силой веса, и стуком себя не выдаст. Поэтому ее надо разгрузить – подвести под нижний рычаг подвески опору. Теперь, покачивая вывешенное колесо, можно заметить люфт и в нижнем шарнире. Вообще проверять ее техническое состояние лучше по структурному параметру – расстоянию от донышка шарнира до шара, которое не должно превышать 11,8 мм. Для этого через резьбовое отверстие внизу опоры глубиномером штангенциркуля можно определить насколько шар переместился вверх, величина более 0,5 мм не допускается (рис. 44).


Рис. 44. Проверка нижнего шарового шарнира:
1 - ступица; 2 - корпус шарнира; 3 - штангенциркуль; 4 - колодка;
а - измеряемый при контроле размер
Подшипники ступиц передних колес изнашиваются неравномерно и предупреждают о скором ремонте рокочущим звуком при движении, громкость и тон которого меняются в зависимости от скорости и поворотов машины. По мере износа первоначальный звук высокого тона становится ниже. Шум ступичных подшипников хорошо прослушивается при поворотах, когда одно колесо нагружается больше, а другое, наоборот, разгружается. Поэтому при левом повороте сильнее шумит правый подшипник, а при правом – левый. Когда подшипники износятся настолько, что появляется люфт при покачивании руками вывешенного колеса, их надо заменить (рис. ).



Рис.
В классической передней подвеске шток амортизатора связан через две резиновые подушки, которые весьма долговечны. Видимо, напряжения в резине невелики даже в экстремальных условиях эксплуатации. Нижнее крепление амортизатора выполнено в виде проушины, снабженной сайлент-блоком. Хотя с точки зрения статики он нагружен так же, как и верхние подушечки, необходимо помнить о том, что такие подобные узлы выводятся из строя динамическим нагружением. Создаваемые неровностями дороги вибрации и удары передаются к верхней точке крепления в смягченном виде, через амортизатор. Нижний сайлент-блок воспринимает удары от колеса в «чистом виде», отчего быстро разрушается. С появлением в шарнире хотя бы небольшой свободы – из-за расслоения или проворачивания резиновой втулки относительно металлических втулок – усиливаются динамические нагрузки. К тому же амортизатор расположен так, что при люфтах в нижнем шарнире вообще перестает реагировать на небольшие вибрационные перемещения колеса.

Многие владельцы потрепанных автомобилей не подозревают о том, что ездят на машинах с неисправными амортизаторами. Порой можно увидеть, как одно из колес идущей впереди машины вроде бы без причин начинает отскакивать от дороги. При раскачке машины на неровностях дороги колеса то нагружаются, то разгружаются. Нагружаются – значит, плотнее прижимаются к дороге, лучше цепляются за асфальт. Разгружаясь, наоборот, теряют сцепление, порой повисая в воздухе. Тогда достаточно хорошего порыва ветра, чтобы выбросить автомобиль с дороги. Хуже всего, когда возникает резонанс – в таком случае даже небольших неровностей хватит, чтобы раскачать подвеску. Исправные амортизаторы препятствуют этому – они эффективнее гасят вертикальные колебания кузова в опасном диапазоне частот. Плохие амортизаторы снижают динамику автомобиля: ухудшаются разгон (особенно переднеприводного), торможение, усложняют прохождение поворотов. И все это – из-за проскальзывания колес, которое возрастает при усилении их вибраций.
Снижается и максимальная скорость. Мощность мотора эффективно преобразует тяговую силу, если ведущие колеса плотно контактируют с дорожным покрытием. Переменный контакт ведущих колес с дорогой вызывает крутильные колебания в трансмиссии, которым (в простейшем случае) противостоит маховик двигателя. Отсюда – закономерный износ деталей и узлов трансмиссии.
Для определения состояния амортизаторов (стоек) подвески следует поочередно нажать один раз на бампер у каждого колеса стоящего неподвижно не менее 10 – 15 минут автомобиля. При этом задняя часть кузова должна приподняться и вернуться в исходное положение, а передняя часть – немного качнуться и тоже остановиться. Большое число ходов вверх-вниз указывает на явную неисправность проверяемого амортизатора (стойки).
Однако такой способ диагностирования не позволяет объективно судить, способен ли проверяемый амортизатор гасить колебания самого колеса с присоединенными к нему деталями подвески и управления, может ли препятствовать отскакиванию колеса от дорожного покрытия, а для больших машин вообще не применим.
Характеристики амортизаторов и пружин тщательно подбираются для каждой модели машины с учетом условий ее нормальной эксплуатации и жесткости подвески. В реальной жизни пружины утрачивают свои свойства – садятся, частично потеряв упругость; амортизаторы перестают гасить колебания из-за потери жидкости, поломки внутренних деталей.
Процесс гашения колебаний происходит в основном при ходе отбоя, т.е. при растяжении амортизатора (стойки). Этим учитывается характеристика пружины подвески – чем она сильней, тем эффективнее амортизатор должен препятствовать ей «отбрасывать» балку моста автомобиля. Другими словами, жесткая пружина требует амортизатор с более высоким сопротивлением отбоя. Например, при движении по плохой дороге колесо попадает в яму. Усилие отбоя у слабой амортизационной стойке мало и она не может воспрепятствовать тому, что пружина, распрямляясь, «выстреливает» колесо вниз. Оно, либо коснувшись дня ямы, либо повиснув в воздухе, растягивает стойку до предела. В результате удар неизбежен.
Поэтому при установке «неродных» амортизаторов необходимо менять и пружины. Так, при замене обычных амортизаторов на газовые целесообразно установить более мягкие пружины подвески. Дело в том, что высокое избыточное давление в газовых амортизаторах приподнимает кузов, особенно когда амортизаторы нагреты, например, в случае движения по ухабистой дороге. Это уменьшает ход отбоя. Если его вообще не будет, автомобиль уподобится жесткой телеге.
Однако для пожилого автомобиля с основательно просевшими пружинами дополнительная упругость сжатого газа может оказаться на пользу.
Про подвеску говорят: она мягкая или жесткая. Для хорошей дороги лучше жесткая подвеска: автомобиль будет меньше раскачиваться и кренится на поворотах. На неровном покрытии нужна мягкая подвеска с большим ходом колес – тогда их контакт с дорогой надежнее.
В поломке амортизатора часто виноват водитель. Например, трогаясь с места после длительной стоянки на сильном морозе, неразумно преодолевать участки разбитой дороги на повышенной скорости: загустевшее масло не способно продавливаться через каналы, сверления в амортизаторе, и последний оказывается «заблокированным». Как следствие, ломаются самые тонкие и хрупкие детали – диски клапанов в амортизаторе.
Обычный двухтрубный амортизатор немного коварен. При небольшом подтекании жидкости его работа ухудшается не сразу – и водитель привыкает к меняющему (хотя и не в лучшую сторону) поведению автомобиля. В конце концов тот становится просто небезопасным.
Газовый амортизатор высокого давления об утечке жидкости заявляет быстро: сразу слышны стуки из амортизатора. Отказавшую газовую стойку выдает и появившийся крен автомобиля в ее сторону, так как при утечке жидкости газ расширяется, а его давление падает.
Представим себе такую картину: из левого амортизатора вытекла жидкость, а правый амортизатор исправен. Пусть автомобиль наехал на ухаб так, что оба амортизатора одинаково сжались. Начнется ход отбоя, но правый амортизатор не дает своей пружине резко разжаться, и эта сторона балки ведет себя как положено. Неисправный левый амортизатор позволит своей пружине «отбросить» свою сторону балки и весь кузов получит толчок вправо. Если дальше дорога ровная, колебания кузова все же затухнут. Но колебания уже не только вертикальные, но и поперечные, особенно опасные колебания.
Убедиться в исправности и правильности регулировки ходовой части автомобиля можно, проверив его способность свободно катиться. Хороший накат свидетельствует о правильной геометрии колес, зазоре между колодками и тормозными дисками (барабанами), рекомендованном давлении в шинах, правильно установленном подшипнике ступиц колес, наличии масла в картере ведущего моста и нормальном зацеплении шестерен главной передачи.
Пробная поездка осуществляется на прямой асфальтированной сухой дороге в безветренную погоду. Нагрузка на автомобиль должна соответствовать величине, указанной в заводской инструкции (обычно один пассажир). Окна должны быть закрыты. Перед началом функционального диагностирования целесообразно проехать около десяти километров для разогрева масла в агрегатах трансмиссии. Затем необходимо разогнать машину до скорости 50 км/ч и в пункте начала замера выключить передачу и двигатель. Однако следует помнить, что не всегда допускается выключать зажигание – многие автомобили оснащены противоугонным устройством, запирающим рулевое управление при таком действии. Далее при отпущенной педали сцепления дать машине катиться до полной остановки. После замера пройденного пути необходимо повторить поездку в обратном направлении на этом же участке с целью учитывания попутного и встречного ветра. В случае отсутствия в инструкции по эксплуатации приведенных величин эталонного расстояния можно считать, что грузовой автомобиль должен прокатиться не менее 650 – 700 м, а легковой – до 450 м. Если пробная поездка показала меньший результат и подшипники ступиц колес, трансмиссия и тормоза исправны, то следует уделить внимание шинам.
Шины любого автомобиля должны соответствовать условиям эксплуатации. Для этого в первую очередь необходимо контролировать их внутреннее давление с помощью манометра. У радиальных шин оценивать давление без манометра вообще невозможно, так как из-за повышенной эластичности каркаса они даже при нормальном давлении создают впечатление несколько приспущенных, если судить по привычным для диагональных шин меркам.
«Мягкая» радиальная шина должна обладать не меньшей грузоподъемностью, чем ее более жесткая диагональная родственница. Значит, в радиальной шине внутреннее давление должно быть выше (по инструкции давление в ней на 20 – 25% больше, чем в диагональной).
Во многих машинах, независимо от их загрузки, внутреннее давление в задних колесах рекомендуется большее, чем в передних.
Дело в том, что шины при повороте автомобиля «подламываются» – и с каждым оборотом их все сильней уводит к внещней стороне поворота. Чем больше скорость, круче поворот, больше нагрузка на шину и меньше давление в ней, тем сильней увод. У шины с мягким протектором и высокими шашками протектора увод больше, чем у лысой.
Большее внутреннее давление в задних шинах предотвращает чрезмерный увод задней части автомобиля.
У грузовых машин с грузом в кузове больше нагружаются задние колеса, чем передние. Это еще один повод держать в шинах положенное давление.
Повышенный износ диагональных шин в средней части протектора указывает на большое внутреннее давление воздуха (рис. 45). В результате уменьшается пятно контакта деформированной части шины с дорогой, что приводит к увеличению вероятности заноса при торможении в сторону колеса с более низким давлением. При этом переднеприводный автомобиль потянет в противоположную сторону из-за отрицательного плеча обкатки управляемых колес – расстояния между центральной плоскостью вращения колеса и осью его поворота в месте пересечения с дорогой. Также перекаченная шина плохо амортизирует, что сказывается на долговечности подвески.




Рис. 45. Повышенный износ середины протектора
Пониженное внутреннее давление еще более опасно по своим последствиям. Систематическая работа шины при низком давлении перегружает плечевую зону протектора, ускоряя износ боковых дорожек и разгружая средние (рис. 46).



Рис. 46. Повышенный износ крайних дорожек без ступенек
У радиальных шин при любом изменении внутреннего давления в любую сторону края изнашиваются быстрее. При этом полезно знать, что у радиальных шин внешние стороны протектора вообще изнашиваются интенсивнее – такова особенность конструкции с массивным брекером. Чтобы это не доставляло неудобств в эксплуатации, глубина рисунка протектора у них увеличивается по мере приближения к краю.
Перегрузка машины равносильна езде на шинах с пониженным давлением.Хуже всего на перегруженной машине ехать с высокой скоростью. По европейской статистике в автомобиле ездит в среднем «чуть более одного человека». Иная картина применения российского легкового автомобиля.
В маркировке шины имеются буквы, определяющие ее скоростной предел (S=150, Н=175, V=200 и более км/ч). Давление в шине при движении с высокой скоростью необходимо повышать, хотя оно и так увеличивается в результате нагрева. В результате уменьшается деформация резины и тем самым снижается сопротивление качению колеса при высокой скорости.
Дисбаланс колеса (особенно при недостаточно работающих амортизаторах) дает о себе знать большими колебаниями шины, из-за которых она будет изнашиваться пятнами, равномерно распределенными по окружности (рис. 47). Резкое возникновение дисбаланса у переднего колеса вызывает дрожание рулевого колеса при скорости близкой к 60 км/ч и выше. Дрожать руль может и при деформациях колесного диска или повышенной силовой неоднородности шины переднего колеса, при значительном износе рулевого управления и подвески.
Если даже отбалансированное колесо «бьет» и служит источником вибрации, нужно переставить его на фланце ступицы на треть оборота. Не помогло – еще на треть. Вполне вероятно, удастся найти такое положение, при котором вибрации будут минимальны. Удобнее и лучше такую проверку делать на вывешенном колесе.
Результат совместного действия сразу нескольких факторов приводит к многоточечному одностороннему пятнистому или двухстороннему износу шины. В зависимости от того, какой фактор является главным, число пятен может быть от нескольких штук до двух десятков. Двухсторонний пятнистый износ может наблюдаться как у передних, так и задних колес. В последнем случае он лучше проявляется при правильной геометрии задних колес, у которых наряду с дисбалансом и неисправностью амортизаторов может добавиться и боковое биение шины. Также пятнистый износ может быть следствием повышенных зазоров в подшипниках ступиц задних (ведомых) колес переднеприводных машин.
Боковое биение радиальных шин с металлокордным брокером (подушечным слоем) – следствие повышенной боковой эластичности таких покрышек. Под действием чрезмерных поперечных усилий, возникающих в шине при прохождении автомобилем резких поворотов на большой скорости, стальные кордовые проволоки настолько деформируются, что брекер под протектором волнообразно искривляется и становится и становится непригодным к дальнейшей эксплуатации. Обычно такие крутые виражи сопровождаются надрывным визгом шин.
Если при повороте на невысокой скорости сильно визжат шины, необходимо проверить углы установки колес. В случае неправильной установки управляемых колес точно указать центр поворота невозможно (рис. 48). Каждое колесо, «будь оно свободно в выборе», покатилось бы по собственной траектории. Но так как это невозможно, в пятнах контакта с дорогой шины будут интенсивно проскальзывать с визгом.


Рис. 48. Схема поворота автомобиля:
А1,А2 – углы поворота управляемых колес
Для передних шин причинами повышенного износа может быть и нарушение геометрии их установки по причине не отрегулированных углов схождения и развала.
Схождение управляемых колес оказывает преобладающее влияние на интенсивность износа шин и устойчивость машины. Остальные углы, в основном, содействуют стабилизации положения управляемых колес для прямолинейного движения. При проведении технических обслуживании не проверяются углы развала, поперечного и продольного наклона шкворней и поворота управляемых колес грузовых машин. Обычно они отрегулированы на заводе и изменять их без серьезных оснований не следует.
Указанные в инструкции по эксплуатации углы установки управляемых колес выбраны с учетом их взаимного влияния, поэтому перед замерами необходимо проверить давление воздуха в шинах и не игнорировать весовое состояние автомобиля.
В домашних условиях схождение колес определяется как разность между внутренними краями ободов спереди и сзади.
Если дорога «сжевала» резину протектора лишь с наружных стенок, образовав острые кромки на дорожках, то это результат преимущественно превышенного угла схождения передних колес. Боковое «волочение» колеса приводит к округлению шашек протектора со стороны нагрузки и образованию острых хвостиков на рельефе протектора с другой стороны. Неравномерный по ширине колеса износ в виде пилы указывает на отклонение схождения в зависимости от того, в какую сторону от направления прямолинейного движения «волочится» колесо.
О большом отклонении величины схождения от номинала может свидетельствовать неправильное положение спиц рулевого колеса при движении машины прямо. Ступенчатый поперечный износ шин указывает на изменение развала передних колес (рис. 49).


Рис. 49. Повышенный ступенчатый износ внутренних дорожек по при-
не отрицательного развала передних колес
В этом случае поперечного «волочения» нет, износ дорожек протектора выглядит ровным, но пятно контакта смещено к одной стороне. При большом отрицательном развале колес наружные дорожки изнашиваются мало, так как львиная доля приходится на внутренние. Увеличение отрицательного развала больше нормы может быть и на задних колесах по причине прогиба задней балки моста. Обычно задние колеса устанавливаются без развала, поэтому его появление указывает на деформации балки заднего моста (рис. 50).
.



Рис, 50. Повышенный износ внутренней дорожки задних колес по причи-
не отрицательного развала задних колес
При разгоне и торможении шина проскальзывает и в продольном направлении. В этом случае быстрее изнашиваются задние кромки выступающих элементов рельефа протектора. В связи с быстрым протеканием процесса деформации передние кромки успевают лишь соприкоснуться с дорожным покрытием, и всю нагрузку приходится воспринимать задней части шины.
На ведущем колесе проскальзывания вперед и назад в среднем компенсируют друг друга, и шина изнашивается в продольном направлении ровно, без ступенек. На ведомом колесе все силы действуют в одну сторону, что приводит к износу протектора в виде продольной пилы. По виду такого продольного износа можно судить о квалификации водителя. Острые зубья профиля изношенных выступающих элементов протектора шины свидетельствуют о систематических предельных торможениях.
В заключение о случае движения машины, когда она «не хочет» идти прямо. В результате водителю для борьбы с ее стремлением отклониться в одну сторону приходится поворачивать руль в противоположную. Увод автомобиля может быть вызван неисправностями в подвеске, рулевом управлении, колесах, шинах и т.д.
Диагностирование целесообразно начинать с проверки давления в шинах и их состояния (не кривые ли они). Одна из причин – силовая неоднородность покрышек, материал которых имеет разную плотность по длине окружности. Чтобы проверить это предположение, нужно поменять местами передние колеса. Следует проследить, чтобы они были одной марки и размерности.
Затем проверить углы установки управляемых колес и прежде всего схождения. Причем сначала следует привести в порядок подвеску, заменив просевшие сайлент-блоки и устранив «паразитные люфты».
Если и при правильных углах и исправных тормозных механизмах машину продолжает уводить в сторону от прямолинейного движения, следует искать другие, более серьезные неполадки: смещение балки заднего моста вследствие износа резиновых втулок реактивных штанг. При такой неисправности мост начинает «гулять», смещаясь в одну сторону при разгоне и в другую – при торможении. Дефект вычисляется по характерному рысканью движущейся машины. Лучше менять штанги в сборе, ибо трудоемкая операция при замене втулок помогает редко.

Рекомендуемая литература
1. Аринин И.Н. Диагностирование технического состояния автомобилей. –М.: Транспорт, 1978. – 176 с.
2. Бельских В.И. Диагностика технического состояния и регулировка тракторов. – М.: «Колос», 1973. – 495 с.
3. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. – М.: Изд-во стандартов, 1990.
4. Эксплуатация строительных, путевых и погрузочно-разгрузочных машин / Под ред. А.В. Каракулева. – М.: Транспорт, 1979. – 264 с.
5. Корниенко С.В. Ремонт японского автомобиля. – М.: ООО «Издательство АСТ»: ООО «Издательство Астрель», 2002. – 256с.
6. Хрулев А.Э. Ремонт двигателей зарубежных автомобилей. – М.: Издательство «За рулем», 1999. – 440 с.
7. Тимофеев Ю.Л. и др. Электрооборудование автомобилей: устранение и предупреждение неисправностей. – 3-е изд. перераб. и доп. М.: Транспорт, 1994. – 301 с.
8. Соснин Д.А. Автотроника. Электрооборудование и системы бортовой автоматики срвременных легковых автомобилей: Учебное пособие. М.: СОЛОН-Р, 2001. – 272 с.
9.