Методы контроля и диагностика двигателя КамАЗ — 740

Приборы системы питания дизельного двигателя принципиально отличаются от подобных для карбюраторного двигателя. Поэтому использование диагностической аппаратуры для систем питания карбюраторных двигателей невозможно для систем питания дизельных двигателей.

В систему питания дизельного двигателя входят приборы, оказывающие влияние на расход топлива, такие как воздухоочиститель, фильтры предварительной и тонкой очистки топлива, подкачивающий насос, топливный насос высокого давления и форсунки, регулятор частоты вращения двигателя и привод. Наиболее интенсивному изнашиванию подвергаются плунжерные пары топливного насоса и форсунок, теряют свою упругость пружины. Нарушение герметичности и засорение элементов топливной системы приводит к перебоям в работе двигателя, а нарушение регулировок начала, величины и равномерности подачи топлива, угла опережения впрыска, давления начала подъема иглы форсунки, а также минимальной частоты вращения коленчатого вала в режиме холостого хода – к повышению расхода топлива и дымному выпуску отработавших газов. Контроль работы фильтров предварительной и тонкой очистки топлива и технические воздействия заключаются в ежедневном сливе отстоя, промывке фильтрующих элементов при ТО-1 и замене их при выполнении операций ТО-2. Засорение воздухоочистителя приводит к понижению мощности двигателя и перерасходу топлива. Воздухоочиститель проверяют при работе на запыленных дорогах при ТО-1, в условиях зимнего периода при ТО-2. Давление топлива в магистрали низкого давления проверяют подключением контрольного манометра между фильтром тонкой очистки и топливным насосом; при частоте вращения кулачкового вала 1050 10 об/мин максимальное давление должно быть не менее 4 кгс/см 2 .

Топливный насос высокого давления должен обеспечивать равномерную подачу дозированных порций топлива к форсункам под высоким давлением в порядке работы двигателя в момент, соответствующий концу такта сжатия в цилиндрах. При выполнении ТО-2 в случае повышенного расхода топлива насос высокого давления рекомендуется снимать с места и диагностировать на стенде. Проверка и регулировка начала подачи топлива производится с помощью моментоскопа в следующей последовательности:

– отключить автоматическую муфту опережения впрыска;

– повернуть кулачковый вал насоса по часовой стрелке (со стороны привода). Первая секция отрегулированного насоса начинает подавать топливо за 38–39° до оси симметрии профиля кулачка;

– определить профиль симметрии кулачка первой секции, для чего установить моментоскоп на секции и, поворачивая вал насоса по часовой стрелке, следить за уровнем топлива в трубке моментоскопа;

– момент начала движения топлива в моментоскопе зафиксировать на градуированном диске, закрепленном на валу насоса;

– повернуть вал по часовой стрелке на 90°. Затем повернуть вал против часовой стрелки до начала движения топлива в моментоскопе и зафиксировать это положение на диске;

–отметить на градуированном диске середину между зафиксированными точками, которая определяет ось симметрии профиля кулачка первой секции;

– приняв угол, при котором первая секция начинает подачу топлива условно за 0°, определить начало подачи топлива в остальных секциях двигателя КАМАЗ — 740 в следующем порядке: для четвертой секции 45°, второй – 120, пятой – 165, третьей – 240 и шестой – 285°.

Техническое состояние форсунок определяют при выполнении ТО-2. Неисправную форсунку можно определить путем последовательного отключения цилиндров из работы. Для этого необходимо ослабить гайку у топливопровода высокого давления проверяемой форсунки так, чтобы топливо выходило наружу, минуя форсунку, что вызовет выключение цилиндра двигателя. Если при выключении двигателя изменения в работе двигателя не будет – форсунка неисправна, если же увеличатся перебои и неравномерность работы – форсунка исправна. Для объективной проверки технического состояния форсунки с целью определения герметичности, давления начала подъема иглы форсунки и качества распыливания используют прибор КП‑1609А

Быстрое падение давления указывает на нарушение герметичности сопряжений форсунки. Увлажнение носика распылителя свидетельствует о неплотном прилегании запорной части иглы, что устраняется притиркой. Выход топлива из-под гайки пружины указывает на неплотность прилегания направляющей части иглы к корпусу распылителя форсунки.

Качество распыливания топлива считается удовлетворительным, если топливо впрыскивается в атмосферу в туманообразном состоянии и равномерно распределяется по поперечному сечению конуса струи. Начало и конец впрыска должны быть четкими, понижение давления при впрыске топлива должно быть 8–17 кгс/см2, без подтекания топлива.

Для проверки качества распыливания топлива необходимо рычагом 4 прибора сделать несколько резких впрысков топлива через форсунку, а затем, качая рычагом 70–80 ходов в минуту, наблюдать за характером впрыска. Если качество распыливания плохое, необходимо отремонтировать или заменить форсунку.

Дизельные двигатели наряду с высокими технико-экономическими показателями имеют и отрицательные стороны, одной из которых является высокое содержание в отработавших газах аэрозолей, определяющих дымность пуска. Отработавшие газы дизельного двигателя содержат в основном частицы сажи, золы, несгоревшего топлива, масла, воды, что загрязняет атмосферный воздух и оказывает вредное воздействие на человека.

Для определения уровня дыма в отработавших газах дизельного двигателя создан прибор модели К‑408, питающийся от сети переменного тока напряжением 220 В.

Прибор состоит из двух узлов – электроизмерительного и газового, которые смонтированы в металлическом корпусе, установленном на подставке.

Порядок замера уровня дымности следующий:

– пробоотборник прибора закрепить на трубе глушителя;

– пустить и прогреть двигатель автомобиля;

– ручку переключения поставить в положение «замер»;

– по шкале микроамперметра, отградуированной в процентах дымности, определить уровень дымности.

Нормальным считается уровень дымности не более 50 единиц.

Анализ методик диагностики топливной системы двигателя КамАЗ 820.61–260

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 03.08.2016 2016-08-03

Статья просмотрена: 1743 раза

Библиографическое описание:

Васенин, А. С. Анализ методик диагностики топливной системы двигателя КамАЗ 820.61–260 / А. С. Васенин, А. Г. Шумков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 15 (119). — С. 163-166. — URL: https://moluch.ru/archive/119/33012/ (дата обращения: 25.03.2021).

Двигатель КамАЗ 820.61–260 оснащен топливной системой с распределенным впрыском топлива, для чего используются сигналы датчиков различных систем двигателя. Диагностика неисправностей топливной системы двигателя осуществляется по стандарту OBD-2. Однако не все неисправности могут быть обнаружены посредством штатной диагностики, поэтому был произведен анализ существующих методик диагностирования и определены возможности их улучшения.

Ключевые слова: диагностика, АСКАН-10, блок управления, датчик

На установке двигателей КамАЗ 820.61–260 на шасси автобусов НефАЗ специализируется компания ООО «РариТЭК». Помимо модернизации шасси компания выпускает спектр оборудования для диагностики и обслуживания систем питания газовых двигателей [1].

Для диагностики необходимо использовать тестер-программатор АСКАН-10 [15] либо аппаратный комплекс, состоящий из ноутбука с установленным программным обеспечением и кабелем для установления связи с блоком управления двигателем. Диагност ООО «Закамский автобус» использует тестер-программатор АСКАН-10 для опроса блоков управления двигателем на наличие ошибок. Помимо этого, посредством тестера можно изменять алгоритмы работы двигателя, изменять прошивку блока управления, выводить графики параметров с дискретностью 0.2 с [1].

Процесс диагностирования рассмотрен на примере автобуса НефАЗ-5299 с двигателем КамАЗ 820.61–260. Следует отметить, что для проверки электрических цепей блока управления двигателем запрещено использовать контрольную лампу, так как цепи блока управления используют малый ток и нагрузка в 1 Вт может негативно сказаться на работе блока управления [2]. Для осуществления диагностики необходимо подключить тестер-программатор по диагностическому кабелю, имеющему разъем типа OBD-II, к блоку управления двигателем [2]. Далее необходимо включить зажигание на транспортном средстве. Тестер в автоматическом режиме определит блок управления и его прошивку, после чего можно приступать к процессу диагностирования. Необходимо помнить, что заклинивание якоря топливной форсунки в открытом положении либо ее подтекания системой самодиагностики не определяются. Рассмотрим 2 методики диагностики системы питания: при незапущенном двигателе и при работающем [1].

1. Методика диагностирования при незапущенном двигателе.
   1. Первым этапом диагностирования при незапущенном двигателе является просмотр ошибок блока управления двигателем, представленных на рисунке 1.

Рис. 1. Проверка блока управления на наличие ошибок

Ошибки классифицируются на текущие и те, которые возникли одномоментно. В частности, за 15000 км блок управления одного НефАЗа запомнил 27 ошибок, текущие отсутствовали. Наиболее частые ошибки: обрыв цепи катушки зажигания — 3 повторения, замыкание топливной форсунки на массу — 2 повторения, температура двигателя выше предельно допустимой — 2 повторения, большая разница показаний температуры термопар — 4 повторения. Далее необходимо проверить истинность показаний датчиков двигателя в первом приближении: датчики температуры охлаждающей жидкости, отработавших газов, компримированного природного газа должны соответствовать значению температуры воздуха, если двигатель не работал длительное время; датчик давления всасываемого воздуха должен показывать значение давления, близкое к атмосферному; значения датчиков представлены на рисунке 2 [3].

Рис. 2. Проверка показаний датчиков

Далее необходимо проверить правильность показаний открытия дроссельной заслонки, т. е. при отпущенной педали акселератора показания должны быть близки 0, при полностью нажатой педали — к 99 % открытия [1].

1. Непосредственно проверка топливной системы. Она состоит из двух этапов: на первом этапе осуществляется проверка исправности редуктора газа, электромагнитного клапана низкого давления, а так же герметичности топливной системы; на втором этапе производится проверка топливных форсунок и системы зажигания. Первый этап осуществляется при закрытом электромагнитном клапане высокого давления и выработанном из топливной магистрали газе [2]. Необходимо перевести сканер в режим управления электромагнитным клапанов низкого давления и открыть его — должен быть звонкий щелчок, обусловленный срабатыванием втягивающей обмотки клапана и движением якоря [3]. При отсутствии щелчка проверить сопротивление обмотки клапана, которое должно быть равно 33 Ом, а так же предохранитель и цепь на наличие обрывов. После проверки необходимо открыть клапан высокого давления и наблюдать за показаниями датчика давления, установленного перед запорным клапаном низкого давления. В случае повышения давления имеет место негерметичность клапана низкого давления и необходимо осуществить замену клапана. Следующим этапом является проверка герметичности газового редуктора: необходимо открыть клапан высокого давления, при этом давление вырастет до значения 4 кг/см 2 , после чего необходимо закрыть клапан высокого давления и следить за изменением давления — не должно наблюдаться его снижения. Если падение давления наблюдается, то имеет место негерметичность топливных форсунок или негерметичность соединений.
2. Третий этап проверки топливной системы на незапущенном двигателе — проверка электрической цепи топливных форсунок и катушек зажигания на обрыв при прокручивании коленчатого вала, для чего необходимо запустить сканер в режиме имитатора оборотов. До начала имитации оборотов необходимо закрыть электромагнитный клапан высокого давления и выработать остатки газа из системы. Во время имитации оборотов необходимо установить частоту вращения в пределах 800–1000 об/мин и отобразить текущие ошибки. Не вызывает сомнения, что при невращающемся коленчатом вале будут возникать ошибки, связанные с датчиком давления воздуха во впускном коллекторе и давлением газа — обращать внимание на них не следует. Необходимо в первую очередь обратить внимание на ошибки в части топливных форсунок и системы зажигания. Блок управления способен определить только короткое замыкание форсунки на массу. При проверке цепи питания необходимо снять разъем питания с неисправной форсунки и подключить его к исправной форсунке — если происходит диагностирование неисправности цепи питания, то необходимо искать неисправность в цепи или блоке управления. Если ошибка по данной цепи устранилась, то причиной является неисправная форсунка. В этом случае необходимо перевести сканер в режим управления форсунками и включать их поочередно — исправная форсунка работает со звонким щелчком, в то время как неисправная не издает звука. Для поиска пробоя высоковольтного провода необходимо отобразить информацию о частоте вращения коленчатого вала двигателя в графическом виде. В случае, если на графике присутствуют скачки частоты до 20000 об/мин, то необходимо проверить высоковольтные провода на повреждения изоляции. По завершении диагностики необходимо стереть ошибки из памяти блока управления.

1. Методика диагностирования при запущенном двигателе. Использование второй методики диагностирования подразумевает запуск двигателя и сравнение текущих показаний датчиков с показаниями при неработающем двигателе. В частности:

− давление воздуха во впускном коллекторе должно резко снизиться до 0.03 Мпа;

− показания датчиков температуры охлаждающей жидкости и отработавших газов после запуска должны увеличиваться;

− температура метана после запуска значительно снижается и повышается по мере прогрева редуктора;

− температура отработавших газов не должна превышать 350 0 С, разница между показаниями правой и левой частей блока не должна превышать 60 0 С.

Для проверки исправного состояния топливной системы необходимо перейти в режим управления форсунками и поочередно отключать форсунки при работающем двигателе. При этом будет наблюдаться кратковременное снижение частоты вращения двигателя и последующее увеличение открытия дроссельной заслонки. Помимо этого, начинает снижаться температуры отработавших газов соответствующей приемной трубы блока цилиндров.

Вывод: произведя сравнение двух методик диагностики топливной системы двигателей, использующих в качестве топлива компримированный природный газ, можно сделать вывод о том, что методики дополняют друг друга в части анализа работы датчиков. Кроме того, помимо заклинивания топливной форсунки в открытом состоянии имеет место негерметичность седла якоря, вследствие чего форсунка обеспечивает постоянный расход газа и повышение температуры отработавших газов полублока, но вместе с тем ее обмотка исправна, как и цепь питания. Как следствие необходимо совершенствование методики диагностики, позволяющее устранить выявленные недостатки.