ТО и ремонт | Спецтехника

Падение мощности и стук в двигателе трактора

Падение мощности двигателя

изменилась подача топлива (нарушена регулировка насоса; изношены прецизионные пары насоса, форсунки или поршень подкачивающей помпы; увеличены зазоры в приводе рейки насоса; засорены топливные фильтры);
изменилась подача воздуха (засорен воздухоочиститель, увеличен зазор в клапанах);
изменился момент подачи топлива, изношены плунжерные пары и детали механизма привода;
засорена выхлопная труба;
неисправен регулятор оборотов, изношены шарниры и другие сочленения, уменьшена упругость пружин;
снизилась компрессия (износ поршневой группы, неплотности в клапанах).

недостаточная подача топлива (в систему просачивается воздух; неисправен топливный насос — заедает рейка или плунжер, неисправны пружина плунжера или обратный клапан; заедает клапан или поршень подкачивающей помпы; неисправна форсунка — засорено отверстие пробки топливного бака; неправильно установлена тяга от рычага управления подачей топлива к регулятору);
неисправность регулятора;
перегрев или переохлаждение двигателя;
плохое топливо или вода в топливе;
низкая компрессия (неправильно установлен механизм декомпрессора; пробой прокладки головки цилиндров; залегание поршневых колец; неплотность посадки форсунок; трещины в поршне, цилиндре).

Для выявления причин, вызывающих падение мощности в каждом конкретном случае, проверяют состояние и работу систем питания, распределения и др. Компрессию в цилиндрах проверяют при помощи компрессиметра.
Для прогретого двигателя Д-36 компрессия считается хорошей, если манометр показывает давление не ниже 27 кг/см².

Стуки при работе трактора. Состояние сочленений в механизмах трактора, расположенных в закрытых местах, выявляют методом ослушивания.

нарушение теплового режима работы;
нарушение правильных регулировок или увеличение зазоров в сочленениях.

Глухой стук, появляющийся в первые моменты работы непрогретого двигателя и пропадающий спустя некоторое время, вызывается большим периодом задержки самовоспламенения или ударами непрогретого поршня о стенки цилиндра.

Глухие стуки в кривошипно-шатунном механизме могут появиться при неверно установленном моменте подачи топлива.

Резкий непрерывный стук в цилиндре (жесткая работа двигателя) может быть вызван нарушениями работы форсунки. Эти стуки устраняются заменой форсунки.

Резкий металлический стук в зоне головки цилиндров двигателя Д-36 может быть вызван ударами клапана о днище поршня из-за нарушения регулировки декомпрессионного механизма.

Легкие металлические стуки в зоне головки цилиндров вызываются большими зазорами в клапанах и устраняются регулировкой их.

Все остальные стуки, появляющиеся в двигателе, происходят вследствие износов деталей кривошипно-шатунного механизма и шестерен газораспределения. Место износа можно довольно точно установить ослушиванием.

Ослушивание крпвошипно-шатунного механизма проводят на прогретом двигателе.

Стук поршневого пальца прослушивается в верхней части цилиндра. Этот металлический звонкий стук, похожий на удары молота о наковальню, слышимый на малых оборотах и при резком повышении их, указывает на износ поршневых пальцев, втулок верхних головок шатунов или бобышек поршней.

Стук в поршневых кольцах прослушивается в верхней и нижней частях цилиндра. Слабые дребезжащие звуки указывают на износ колец и канавок поршней или на поломку кольца.

Стук поршня прослушивается по всей длине цилиндра. Глухой дребезжащий звук или иногда четкий стук указывает на износ поршня и гильзы цилиндра.

Стук шатунных подшипников прослушивается в зоне коленчатого вала и цилиндров. Глухие стуки, особенно четко слышимые при резких изменениях нагрузки и оборотов с больших на малые, указывают на износ подшипников шатунов.

Стук коренных подшипников также прослушивается в зоне расположения коленчатого вала. Глухие звуки более низкого тона, чем стук шатунных подшипников, свидетельствуют об износах подшипников скольжения. Стуки неисправных подшипников качения характеризуются сильно рокочущим звуком, усиливающимся с увеличением оборотов коленчатого вала.
Шум или стук в месте расположения распределительных шестерен указывают па износ их зубьев или смещение в осевом направлении одной из шестерен относительно других. [Дизельные колесные тракторы. Гельман Б.М. и др. 1959 г.]

Неисправности КШМ и ГРМ двигателя и ТО

Неисправности и техническое обслуживание КШМ двигателя. В процессе работы двигателя происходит износ деталей кривошипно-шатунного механизма, ослабление болтов крепления головки цилиндров и отложение нагара на днище поршня и в камере сгорания.

При износе цилиндров, поршней и колец величина зазоров между ними увеличивается. Увеличение зазоров вызывает уменьшение компрессии в цилиндрах, прорыв газов в поддон картера, проникновение масла в камеру сгорания, что приводит к снижению мощности двигателя, увеличению расхода масла и топлива, пригоранию поршневых колец, интенсивному нагарообразованию в камере сгорания и возникновению дымления.

При износе поршневых пальцев и втулок верхней головки шатуна появляются звонкие металлические звуки, которые прослушиваются при работе двигателя. В результате износа шатунных и коренных подшипников величина зазоров между шейками коленчатого вала и подшипниками увеличивается, что вызывает ухудшение смазки и появление недопустимых стуков.

Указанные неисправности можно предупредить, если своевременно проводить техническое обслуживание и устранять возникающие недостатки.

Уход за кривошипно-шатунным механизмом состоит в прослушивании двигателя с целью определения ненормальных стуков, проверке компрессии, проверке дымления отработавших газов на выпуске, проверке и подтяжке креплений головки цилиндров, очистке днища поршней и камер сгорания от нагара и проверке течи масла.

Прослушивание двигателя с целью определения стуков и причин, их вызывающих, производится на прогретом двигателе с помощью фонендоскопа, состоящего из стержня с мембраной и двух трубок со слуховыми наконечниками. Сильный глухой стук низкого тона, хорошо прослушиваемый в нижней части блок-картера, появляется при износе коренных подшипников. Износ шатунных подшипников сопровождается более слабыми стуками, которые хорошо прослушиваются на стенках блок-картера в местах, соответствующих в.м.т. и н.м.т.

Износ поршневого пальца сопровождается звонким металлическим стуком, который хорошо прослушивается через стенку блок-картера в местах, соответствующих верхнему и нижнему положению поршневого пальца. При обнаружении стуков, характеризующих большие износы деталей, следует двигатель немедленно остановить и устранить неисправность.

Проверка компрессии или давления в конце хода сжатия в цилиндрах двигателя производится на прогретом двигателе (до 70 — 80° С) с помощью компрессометра, состоящего из трубки, один конец которой соединен с манометром, а второй, снабженный резиновым наконечннком. устанавливают в отверстие для свечи (или форсунки). Компрессометр последовательно устанавливают во все цилиндры. Если компрессия недостаточна или разница в компрессии отдельных цилиндров велика, необходимо двигатель остановить и устранить неисправность.

При работе двигателя необходимо проверять дымление отработавших газов на выпуске. Дымный выхлоп с синеватым оттенком свидетельствует о большом проникновении масла в камеру сгорания вследствие износа цилиндров, поршней и колец. При обнаружении выхлопа с синеватым оттенком следует двигатель остановить и устранить неисправность.

Для проверки крепления головки цилиндров, применяют динамометрический ключ, который обеспечивает затяжку гаек и болтов с определенной величиной момента затяжки. Подтяжка гаек и болтов, производится в определенном порядке: начинают со средних и последовательно подтягивают гайки, расположенные от средних справа и слева (для холодного двигателя ЗИЛ-130 момент затяжки 70 — 90 Н·м).

Очистка днищ поршней и камер сгорания от нагара без разборки двигателя производится при помощи смеси, состоящей из 40% ацетона, 40% керосина и 20% масла. В отверстие свечи (или форсунки) каждого цилиндра заливают на ночь по 30—50 см³ смеси.

При снятой головке цилиндра нагар с днища поршней и камер сгорания очищают с помощью щеток и скребков из мягкого металла с предварительным размягчением нагара керосином. Следует систематически следить за состоянием прокладки между блок-картером и поддоном и сальников коленчатого вала, не допуская течи масла.

Неисправности механизма газораспределения и техническое обслуживание. Основные неисправности механизма газораспределения: нарушение плотности посадки клапанов в гнезда и увеличение осевого перемещения распределительного вала.

Признаком нарушения плотности посадки клапанов служат уменьшение компрессии в цилиндрах, периодические хлопки во впускных или выпускных трубопроводах и падение мощности. Причиной нарушения плотности посадки клапанов может быть изменение нормальной величины зазоров между стержнями клапанов и коромыслами, или толкателями, заедание стержней клапанов направляющих втулках, наличие нагара или повреждений на фасках клапанов и гнезд, и потеря упругости или поломка клапанных пружин.

При увеличении или уменьшении зазоров между стержнями клапанов и коромыслами (толкателями) по сравнению с нормальной величиной зазора, рекомендуемого заводом-изготовителем, нарушается плотность посадки клапанов в гнезда, появляются стуки в клапанном механизме, ухудшаются наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом и очистка их от отработавших газов, что приводит к падению мощности и повышению расхода топлива.

Указанные неисправности можно предупредить, если своевременно проводить техническое обслуживание (уход) и устранять возникающие неполадки.

Уход за механизмом газораспределения состоит в проверке и регулировке зазоров у клапанов и декомпрессионного механизма, состояния стержней клапана и направляющих втулок, состояния гнезд и фасок клапанов, состояния клапанных пружин, креплений деталей механизма газораспределения, а также проверке и восстановлении нормальной величины осевого зазора распределительного вала.

Проверка и регулировка зазоров у клапанов и декомпрессионного механизма производятся пластинчатым щупом в последовательности, соответствующей порядку работы цилиндров, начиная с первого цилиндра. Зазоры считаются установленными правильно, если щуп толщиной, равной величине нормального зазора, свободно проходит. Если зазоры у клапанов и декомпрессионного механизма отличаются от нормальных значений, то их следует регулировать.

Рис. Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов

Для регулировки зазоров у клапанов следует отпустить контргайку (см. рис.) регулировочного винта 5 и, ввертывая или вывертывая его, установить требуемый зазор. Затянув контргайку винта, вторично проверяют зазор. Таким же образом регулируют зазоры у клапанов других цилиндров в последовательности, соответствующей порядку работы цилиндров. Регулировку зазоров в декомпрессионном механизме выполняют одновременно с регулировкой зазоров в клапанах.

Периодически необходимо проверять состояния стержня клапана и направляющей втулки. При обнаружении заедания стержня клапана во втулке вследствие засорения ее нагаром следует вынуть клапан, очистить втулку от нагара и при необходимости отшлифовать стержень и втулку.

Периодически необходимо проверять состояния гнезд и фасок клапанов и при обнаружении нагара на фасках клапанов нагар удалить с помощью скребка из мягкого металла. В случае наличия на гнездах и фасках клапанов небольших повреждений следует произвести притирку клапанов. Клапаны притирают специальной пастой. Периодически необходимо проверять состояние клапанных пружин и в случае потери упругости или поломки пружин заменить их новыми.

Следует систематически проверять крепление кронштейнов осей коромысел и других деталей и при необходимости подтягивать их. Нормальную величину осевого зазора распределительного вала у двигателей (ЗИЛ-130, ГАЗ-БЗ и др.) восстанавливают заменой упорного фланца и уменьшением высоты распорного кольца. [Панкратов Г. П. Двигатели внутреннего сгорания. Автомобили, тракторы и их эксплуатация. 1979 г.]

Падение мощности, дымление, проверка на слух дизеля

По истечении определенного срока работы изменяются мощность и экономичность дизеля. Состояние дизеля и его механизмов устанавливают по показаниям приборов, а также по характерным признакам неисправности.
Разбирать дизель без необходимости нельзя. Всякая разборка механизмов дизеля нарушает приработку деталей и увеличивает их износ.

Падение мощности дизеля ухудшает тяговые показатели трактора. Однако тяговые показатели трактора зависят и от условий, в которых он работает. Например, при высыхании почвы сопротивление настолько возрастает, что трактор не в состоянии тянуть пятикорпусный плуг, а лишь четырехкорпусный или трехкорпусный.

Поэтому, прежде чем сделать окончательное заключение о неисправности дизеля, необходимо установить, действительно ли тяговые свойства трактора ухудшились из-за падения мощности дизеля. Действительное падение тяги проверяют динамометрированием трактора на различных передачах. Более точным методом проверки дизеля являются тормозные испытания. Для этой цели применяют передвижные тормозные установки, допускающие проведение тормозных испытаний без снятия дизеля с трактора.

Для устранения причин, вызывающих падение мощности дизеля, необходимо очистить все топливопроводы, промыть топливный фильтр грубой очистки и заменить фильтрующие элементы фильтра тонкой очистки. Промыть топливный бак. Устранить течь топлива из соединений. Отрегулировать зазоры в клапанах. Проверить форсунки, топливный насос и подкачивающую помпу. Неисправную топливную аппаратуру заменить исправной. Проверить угол начала подачи топлива и давление сжатия (компрессию). Проверку выполняют на прогретом дизеле компрессиметром.

Рис. 1. Компрессиметр:

1 — манометр; 2 — корпус: 3 — кран; 4 — трубка; 5 — накидная гайка; 6 — наконечник.

Компрессиметр (рис. 1) состоит из манометра 1 со шкалой, корпуса 2 с выпускным краном 3. Корпус 2 при помощи трубки 4 и накидных гаек 5 соединяется с наконечником 6. Наконечником служит корпус форсунки без иглы и пружины. Для измерения давления в цилиндре снимают форсунку и на ее место устанавливают наконечник компрессиметра.

Запускают пусковой двигатель и прокручивают им коленчатый вал дизеля без подачи топлива на одной из передач в течение 1—2 мин. Декомпрессионный механизм при этом должен быть установлен в положение «Работа». Примерная оценка давления сжатия в цилиндрах дизеля (в кГ/см²) по показаниям манометра дана ниже.

Разница в давлении сжатия между двумя любыми цилиндрами не должна превышать 2 кГ/см². Если разница в давлении сжатия превышает 2 кГ/см²у то необходимо установить причину, вызывающую снижение давления сжатия в отдельных цилиндрах, и устранить неисправность.

Наиболее часто падение давления сжатия в цилиндрах вызывается неисправностью клапанного механизма, пробиванием прокладки головки цилиндров, зависанием компрессионных колец в канавках поршня, износом деталей гильзо-поршневой группы, неплотной посадкой форсунок.

Проверку топливной аппаратуры, давления сжатия и торможения двигателя выполняют под руководством мастера-наладчика.

Дымление дизеля и проверка его работы на слух. Дымление дизеля обычно возникает из-за неполного сгорания топлива. При дымлении происходит нагарообразование на поверхностях поршня, поршневых колец и клапанов.

Нагарообразование вызывает повышенный износ деталей, перерасход масла в картере и уменьшает мощность дизеля.

Дымление дизеля может возникать в результате попадания воды в цилиндры, позднего и раннего воспламенения топлива в цилиндрах, неправильной установки шестерен газораспределения. Эти неисправности имеют следующие характерные признаки.

Вода в цилиндрах: труден запуск; пропуск вспышек; ржавчина на торцах распылителей форсунок. Во время проворачивания пусковым двигателем дизеля после стоянки из открытых форсуночных отверстий выбрасываются брызги воды.

Позднее воспламенение: потеря мощности; сильный выброс пламени из выпускной трубы.

Раннее воспламенение: потеря мощности; жесткая работа дизеля.

Неправильная установка газораспределения: потеря мощности; большое количество топлива и масла выбрасывается из выпускной трубы. Оценку дымления дизеля можно делать на глаз по цвету дыма.

Белый дым: вызывается отсутствием вспышек; переохлаждением дизеля; слишком поздней подачей топлива; наличием воды в цилиндрах и плохим топливом.

Светло-синий или темно-синий дым: проникновение в камеру сгорания масла; переохлаждение дизеля или неисправность форсунок.

Коричневый или черный дым: слишком большая подача топлива; неисправности форсунки; неправильная установка угла момента подачи топлива; падение давления сжатия.

На цвет дыма могут влиять сразу несколько причин. Поэтому оценка дымления на глаз часто приводит к ошибочным выводам. Более объективным способом оценки дымления является способ осаждения частиц отработавших газов на бумагу, который разработан проф. Г. В. Веденяпиным применительно к автомобильным и тракторным двигателям. Он заключается в следующем. Чистый лист бумаги подносят к выпускной трубе. Часть выбрасываемых с отработавшими газами твердых и жидких частиц будет осаждаться на бумаге. За один и тот же период времени пятно на бумаге будет темнее и плотнее, если в отработавших газах будет много твердых и жидких несгоревших частиц. Это пятно сравнивают с эталонным, которое получают на нормально работающем дизеле, и тем самым устанавливают, имеется ли повышенное дымление при работе дизеля или нет. Прибор Г. В. Веденяпина для снятия отпечатков показан на рисунке 1.

Рис. 1. Прибор Г. В. Веденяпина для снятия отпечатков.

Проверка работы дизеля на слух дает возможность определить состояние сочленений основных узлов и деталей, не разбирая дизеля. При работе дизеля даже с повышенными зазорами в сочленениях очень трудно определить ненормальные стуки и шумы без специального прибора, называемого стетоскопом. Простейший стетоскоп представлен на рисунке 2.

Рис. 2. Стетоскоп:

1 — оправка; 2 — стальной стержень; 3 — раковина.

Он состоит из стального стержня 2, вделанного в деревянную оправку 1. В оправку вделана деревянная раковина 3, которая плотно касается стального стержня. Проверяют на слух только хорошо прогретый дизель, так как в непрогретом дизеле могут быть слышны в различных сочленениях стуки, исчезающие при прогреве. Данные для проверки на слух основных сочленений приведены в специальной таблице.

В процессе эксплуатации особое место занимают тепловые стуки. Эти сильные, отчетливо слышимые стуки усиливаются с увеличением нагрузки. Они обычно зависят от увеличенного угла начала подачи топлива, перегрева дизеля из-за плохой работы системы охлаждения, большого количества нагара на поршнях и т. п.
Тепловые стуки всегда сопровождаются падением мощности. Эти неисправности в узлах и агрегатах трактора устраняет мастер-наладчик. Для сокращения простоев тракторов в этих случаях заменяют неисправные узлы исправными из оборотного фонда. [Гуревич А.М., Горожанкин В.И. Трактор ДТ-54А. 1968 г.]