Информация → Диагностика технического состояния двигателей > Страница 2

Проанализировав состав выхлопных газов по содер­жанию компонентов, характеризующих полноту сгора­ния, можно дать оценку составу рабочей смеси и исправ­ности системы питания в целом. Компоненты выхлопных газов различаются по атомным весам, плотности, тепло­проводности. Измерение этих величин может произво­диться с помощью различных приборов, в том числе электрических и электронных, непосредственно на постах диагностики.

Приборы для анализа отработанных газов по прин­ципу их действий можно подразделить на несколько групп. Получили распространение приборы, действие которых основано на определении теплового эффекта сгорания окиси углерода на каталитически активной платиновой спирали. Принципиальная электрическая схема такого прибора представляет собой неравновесный мост постоянного тока (рис. 3).
Две платиновые спира­ли — измерительная Ri и сравнительная R2 — состав­ляют два плеча моста. Постоянные сопротивления R3 и R4 — два других плеча. Питание осуществляется от ба­тареи Б.

При прохождении через прибор чистого воздуха мост находится в равновесии. Когда же в анализируемой сре­де содержится горючий газ, он сгорает на платиновой спирали рабочего плечевого элемента Ri, что вызывает нарушение балансировки моста. При этом температура спирали повышается, и сопротивление ее увеличивается. По диагонали моста проходит ток, величина которого пропорциональна концентрации анализируемого компо­нента. По такому принципу работают отечественный при­бор И-СО и японский CO-6S.

Широко применяются также инфракрасные анализа­торы газа, действие которых основано на поглощении части спектра инфракрасного излучения при прохожде­нии его через анализируемую среду. При этом газ нагревается и вызывает периодические колебания давле­ния, воспринимаемые микрофоном. Принципиальная схе­ма одного из таких приборов — недисперсионного инфракрасного спектрометра-анализатора ЕЩ-11, применяемо­го во многих странах мира для определения содержания окиси углерода в выхлопных газах, — представлена на рисунке 4. Пределы измерения — 0-М2%. Прибор по­зволяет вести непосредственное визуальное наблюдение за показаниями и запись при помощи самописца.В зависимости от проте­кания рабочего процесса в выхлопных газах появляется то или иное количество водяных паров.

Для определения содержания двуокиси азота исполь­зуется недисперсионный ультрафиолетовый спектрометр-анализатор (рис. 5), принцип действия которого анало­гичен инфракрасному анализатору. Содержание окислов азота в выхлопных газах можно определить и по методу хемилюминесцентной фотометрии (рис. 6).

Газоанализаторы выполняются как портативные при­боры. При замерах датчик устанавливается в выхлопной трубе. Количественный состав выхлопных газов, по дан­ным профессора Н. Я. Говорущенко, характеризуется данными таблицы 3.
При бедных смесях в составе продуктов сгорания наблюдается повышенное содержание кислорода, при богатых и неполном сгорании — большой объем окиси углеродов, углерода и паров топлива. По результатам анализа отработанных газов двигателя можно сделать заключение о величине коэффициента избытка воздуха и определить характер и условия сгорания.


Содержание окиси углерода зависит от соотношения топлива и воздуха. Повышенное содержание углеводо­родов указывает на наличие в выхлопных газах несго-ревшего топлива. Если при высоких оборотах коленча­того вала резко открыть дроссельную заслонку, незна­чительно увеличивая обороты, то содержание окиси углерода и углеводорода с некоторым запозданием по­высится и тем самым укажет на работу насоса-ускори­теля. Слишком низкие значения окиси углерода и высо­кие — углеводородов укажут на подсосы в системе всасывания. Для выявления неисправностей системы за­жигания и отличия их от неполадок смесеобразования необходимо частично перекрыть диффузор карбюратора, одновременно следя за показаниями аппаратуры измерения. Если показания не изменяются, следует искать не­исправность в системе зажигания, при уменьшении со­держания углеводородов — в смесеобразовании.

Существуют некоторые особенности диагностики электронных систем впрыска топлива. В настоящее вре­мя часто применяют электронные системы, основанные на принципе регулирования времени непосредственного впрыска. При диагностике этих систем можно сделать заключение только по измерениям углеводородов в каж­дом цилиндре, поочередно выключая зажигание отдель­ных цилиндров и одновременно измеряя содержание углеводородов в выхлопной трубе. Аналогичным образом поступают при определении массы впрыскиваемого топ­лива на группу цилиндров.

Если для определенной группы цилиндров или одно­го из них содержание углеводородов не повышается, а перед испытаниями общая концентрация их была низ­кой, то следует искать неисправность в системе зажига­ния. При подобных проверках систем с электронным ре­гулированием впрыска топлива необходимо соблюдать требования инструкций заводов-изготовителей двигате­лей.
Вследствие того, что приборы для определения угле­водородов очень чувствительны к парам бензина, их при­меняют и для проверки негерметичности топливной си­стемы. В некоторых случаях чувствительность прибора так высока, что негерметичность выявляется еще до по­явления подтеков топлива. Поэтому такие приборы ис­пользуются в местах, где из-за дефектов прокладки го­ловки блока цилиндров отработанные газы попадают в систему водяного охлаждения.

Существует метод контроля технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя по расходу масла на угар. С износом поршневых колец и канавок в порш­не по высоте увеличивается насосное действие колец в процессе работы и проникновение масла в камеру сго­рания. С увеличением зазоров в замках колец повышает­ся прорыв газов в картер и вынос масляного тумана в атмосферу. Повышенный расход масла на угар может происходить и в исправном двигателе, если уровень мас­ла выше необходимого. Количество сгоревшего масла зависит от теплового и нагрузочного режима работы двигателя, от взаимного положения колец.

В условиях интенсивного роста автомобильного парка для уменьшения затрат на техническое обслуживание автомобилей возникла потребность в методах диагнос­тики, позволяющих быстро определять неисправности двигателей и их систем в начальный период. Метод срав­нительного опознавания, при котором заключение о тех­ническом состоянии двигателя дается не по абсолютной величине выходного параметра, а по форме характери­стики его изменения, ныне применяется все чаще. Дан­ный метод может применяться для измерения таких быстро изменяющихся характеристик, как вибрационные колебания или волны давления.

Рассмотрим техническое состояние двигателя при по­мощи переносного электрического устройства. Состоя­ние проверяемого двигателя определяется по характеру изменения во времени угловой скорости вращения ко­ленчатого вала не нагруженного двигателя в процессе контрольного цикла «пуск—разгон — замедление (после выключения зажигания) — остановка» путем сопоставления полученных регистрации с данными двигателей той же марки, состояние которых принято за эталон. Переносной блок В (рис. 7) получает сигналы от элек­тромагнитного датчика СМ, устанавливаемого на двига­теле и регистрирующего скорость вращения какого-либо его элемента, например, венца маховика. Число оборо­тов коленчатого вала определяется сравнением частоты сигналов датчика СМ с частотой импульсов эталонного генератора О. Полученная информация вместе со вспо­могательными сведениями по двигателю (номер, при­надлежность, дата и т. д.) передается на регистрирую­щий прибор Е (магнитофон). Затем информация рас­шифровывается и обрабатывается с помощью ЭВМ. Блоки А и С служат соответственно для питания систем и зарядки батареи Б. Спаренный переключатель П1—П2 используется для включения различных элементов схе­мы в процессе контроля двигателя.