Диагностика двигателя
Диагностика двигателя позволяет выявить все неполадки и проблемы, после чего возможно выбрать оптимальную стратегию проведения ремонта. Диагностика двигателя разделена на несколько этапов, о которых мы поговорим далее.
Диагностика двигателя эндоскопом
Эндоскоп – прибор, с помощью которого можно посмотреть состояние двигателя изнутри, без его разборки. Проверка эндоскопом так же существует в медицине. И как врач ставит более точный диагноз после эндоскопического исследования того или иного органа, так и проверка, например, цилиндров двигателя эндоскопом позволяет максимально точно определить состояние, характер и степень неполадки, и, как следствие, позволяет сделать более точные рекомендации по ремонту и дальнейшей эксплуатации агрегата. 
Диагностика двигателя эндоскопом – распространенная процедура. Автовладельцы, которые проверили двигатель своего автомобиля этим способом, всегда хорошо отзываются. С помощью эндоскопа можно проверить цилиндры, клапана и проверить состояние поршневой группы. Эндоскопическое исследование цилиндров дает долгожданный ответ тем, кто хочет видеть что происходит с цилиндрами, насколько изношена хоминговка гильз, зазор между поршнем и цилиндром. Если обычная диагностика цилиндров не дает ответа на вопрос, его почти гарантированно даст эндоскоп.
Проверить задиры на двигателе эндоскопом, можно самостоятельно и некоторые автомобилисты так и поступают. Однако стоит отметить, что очень многое в таком исследовании зависит от 2 факторов. Первый – качество самого прибора – эндоскопа. Прибор, купленный с рук или заказанный Китае, не может гарантировать точного результата диагностики двигателя, поэтому риск от проведения такой диагностики весьма и весьма велик. Второй – опыт того, кто будет проводить диагностику двигателя эндоскопом. Без определенного опыта и знаний качественно оценить повреждения двигателя не удастся.
Проверка компрессии в цилиндрах двигателя
Одно из важнейших и самых распространенных мероприятий, которое поможет удостовериться в том, что ваш двигатель правильно работает. Измерение компрессии поможет узнать о проблеме преждевременно, пока она не привела к серьезным неполадкам в работе двигателя или к его остановке во время поездки.
Для проверки компрессии для любительского использования есть специальный прибор – компрессометр. Современные компрессометры укомплектованы всем необходимым для потребителя, в том числе адаптерами (переходниками) для разных моделей, так же может быть измерена компрессия в дизельном двигателе автомобиля. Измерение компрессии двигателя в автосервисах производится при помощи мотортестеров или компрессографов. Снижение компрессии может быть вызвано разными факторами, в том числе износом деталей поршневой группы, неисправностями деталей газораспределительного механизма и т.д. Перечислять можно очень долго. Но самое главное, что нужно знать, так это то, что при понижении давления параметры двигателя и экономичность значительно ухудшаются. Обычному автолюбителю вряд ли будут понятны цифры, которые получены при проверке компрессии в цилиндрах двигателя. Для простоты и удобства есть специальные руководства по измерению компрессии двигателя. При этом необходимо использовать руководство для конкретного типа двигателя
Диагностика состояния моторного масла
Все виды моторных масел имеют свой срок службы, после которого оно становится — непригодным. На упаковке с маслом производитель всегда указывает рекомендации по пробегу автомобиля, через который необходима его замена. Эти рекомендации даются без расчета условий эксплуатации автомобиля – погодные условия, запыленности дорог, периодические стояния в пробках, когда машина не двигается, а ее двигатель все равно работает, и частая эксплуатация по городу — значительно сокращает срок службы масла. Поэтому не стоит полагаться на рекомендации и стараться наблюдать за качеством масла — самостоятельно.
Проверка масла в двигателе
Проверить состояние масла можно по капле с масляного щупа двигателя. Необходимо один раз капнуть на лист бумаги и подождать 15 минут, пока капля пропитается и сформирует четкое пятно. Теперь просто сравниваем полученный образец с представленными в таблице ниже. 
Капля должна быть не более — 3 сантиметров в диаметре.По бумажной пробе масла учитывают три зоны капли. Цвет и рисунок пятна, а так же — равномерность растекания. 
Чистое масло, без примесей, оставляет — большое светлое пятно. Оно может вовсе исчезнуть через пару суток. Если позже пятно пожелтеет, окислится, значит масло работало в двигателе при повышенных температурах, что указывает на неисправности в работе мотора.
Чем светлее пятно в зоне ядра — тем работоспособнее проверяемое масло.
Сильное потемнение говорит о насыщении металлами и примесями и если такое масло оставить работать в двигателе дальше, износ двигателя увеличится в разы.Маленькая зона последнего кольца, диффузии, говорит о потере своих свойств у присадок, добавленных в масло для моющих и диспергирующих качеств. Такое масло может работать в моторе и дальше, но уже — не выполняя присадочных свойств.
Полное отсутствие последнего кольца говорит о присутствии воды и полной потере присадочных свойств. Если ядро такого масла густое и по цвету близкое к черному, значит — было неоднократно отработано и уже давно пришло в негодность!В других случаях масло просто состарилось о времени, вышел срок годности, или были нарушены условия его хранения.Вода наносит сильный вред моторным маслам.
Попадая в него в соотношении 0,2 % вода начинает быстро разлагать существующие в ней присадки. Далее при работе двигателя с таким маслом в трубках и каналах мотора забиваются густыми отложениями.
В дальнейшем это приводит — к поломкам деталей в двигателе!
Распад присадок увеличивает нагар на деталях, образуются — отложения, пены, пленки.
Диагностика двигателя автосканером
Диагностика сканером включает в себя последовательную проверку большинства систем управления, таких как: блок управления двигателем, автоматической трансмиссией, тормозной системой – ABS/ESP, подушками безопасности, круиз-контролем, климат-контролем, иммобилайзером, щитком приборов, системой парковки, пневмоподвеской, системой навигации и других систем.
Диагностика каждой системы разделяется на различные этапы: при диагностике двигателя проверяются системы, управляющие двигателем, , проверка подачи в цилиндры, топливные системы, анализ оборотов и др. По результатам диагностики, как правило. Исходя из результатов диагностики двигателя, предоставляется отчет об текущих ошибках и рекомендации по ремонту или замене неисправных агрегатов и узлов. Компьютерная диагностика позволяет провести проверку всех электронных систем автомобиля.
Ремонт блока цилиндров: как это делается
Блок цилиндров на первый взгляд может показаться деталью простой: чугунный корпус с цилиндрами — и только. Однако и здесь есть целый комплекс тонких нюансов: зеркало цилиндра, хон, плоскость плиты — а кривошипно-шатунный механизм добавляет к этому вкладыши, подшипники и кольца, где точность сборки измеряется десятыми долями миллиметра. Сегодня мы разберемся, кто смотрит в зеркало, куда вкладываются вкладыши и почему не стоит гнуть пальцы, а затем отдефектуем блок цилиндров дизельного двигателя Mitsubishi 4М41.
И так, мы подошли к финишной прямой. В нашем двигателе Mitsubishi 4М41, который проехал полмиллиона километров, после ремонта головки блока цилиндров и цепного привода ГРМ осталось разобраться с кривошипно-шатунным механизмом и блоком цилиндров. К слову, именно по состоянию блока цилиндров озвучивались самые пессимистичные прогнозы — ведь такой пробег не мог не сказаться на геометрических характеристиках. Однако после полной ревизии блока этот двигатель окончательно влюбил в себя нашего мастера.
Кривошипно-шатунный механизм и блок цилиндров
Блок цилиндров — это металлическая корпусная деталь, в которой заключены элементы того самого кривошипно-шатунного механизма, благодаря которому поступательное движение поршней превращается во вращательное движение коленчатого вала. Внутри блока имеются полости, которые при работе мотора заполняются охлаждающей жидкостью — водяная рубашка. Блоки изготавливаются из чугунного или из алюминиевого сплава: сам по себе блок должен быть массивным, потому что воспринимает довольно увесистые ударные нагрузки, передаваемые от поршней. Также не стоит забывать о нагреве, последствия которого необходимо минимизировать.
Сверху блок накрывается головкой блока (ГБЦ), снизу — поддоном картера. В самом блоке располагаются гильзы, внутри которых перемещаются поршни. Внутренняя поверхность гильзы, которая непосредственно контактирует с поршнем, называется зеркалом цилиндра. В нижней части блока имеются «постели» — ложементы, в которые укладывается коленчатый вал, накрываемый крышками. При накрытии постели крышкой образуется отверстие, называемое коренной опорой коленвала.
Важно, чтобы блок цилиндров был достаточно жестким, так как силы, возникающие в процессе работы, пытаются скрутить, изогнуть и разорвать блок — именно поэтому он долгие десятилетия и оставался чугунным. Тренд современности — более легкие блоки цилиндров из алюминиевого сплава, с которыми (как и с облегченными чугунными) применяют интегрированные крышки коренных опор, называемые рамкой лестничного типа.
Итак, получается следующее: в классическом исполнении (как у нас, например) каждая коренная шейка коленчатого вала накрывается отдельной крышкой коренной опоры (ее часто называют бугелем). В рамке лестничного типа все бугели объединены в одну конструкцию, похожую на лестницу — таким образом конструкторы добились значительного повышения жесткости блока цилиндров. Недостатком данного подхода можно назвать стоимость изготовления подобной детали.
Разобравшись с блоком, переходим к движущимся частям — и первыми будут поршни. Они изготавливаются из алюминиевого сплава и конструктивно имеют юбку, днище и бобышки. Юбка — это боковая часть поршня, бобышки — это приливы, в которых выполнено отверстие под поршневой палец, а днище — это плоскость, обращенная непосредственно в камеру сгорания и непосредственно воспринимающая все нагрузки в процессе сжигания топливовоздушной смеси. Интересно, что днище поршня может быть плоским, как стапель краснодеревщика, а может иметь настолько сложную форму, что понять с первого раза, что это поршень, будет тяжело.
Сложность формы поршня, если таковая имеется, тщательно просчитана в угоду улучшению смешивания топлива с воздухом (что часто встречается в бензиновых ДВС с непосредственным впрыском топлива). Если же двигатель работает на дизеле (как наш), в поршне может находиться камера сгорания, а сам он будет значительно массивней своего бензинового собрата.
Поршень устанавливается в цилиндр с определенным зазором (часто 0.2–0.3 мм), потому для его уплотнения предусмотрены поршневые кольца. На современных двигателях поршень опоясывают два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Соединяется поршень с коленчатым валом через шатун — соединительный элемент. Один его конец крепится к поршню через палец, который запрессовывается или просто вставляется и стопорится кольцами в поршне и головке шатуна. Второй конец — разборный: для закрепления на коленвале необходимо установить крышку шатуна и затянуть ее болты или гайки крепления.
И коленвал с блоком, и шатуны с коленвалом контактируют через подшипники скольжения, они же вкладыши. Для дополнительного охлаждения поршней внутри блока могут быть установлены распылители масла, направленные на поршни.
Рядная «шестерка» считается одним из самых уравновешенных двигателей (в плане колебаний). У нас же — рядная «четверка», причем внушительного объема, а потому в блоке цилиндров установлены два балансирных вала, суть работы которых сводится к уменьшению колебаний двигателя.
Что может поломаться
Одни из самых уязвимых деталей двигателя — поршневые кольца: из-за нагара они могут залипнуть в буквальном смысле слова. При этом могут лопнуть сами кольца, а могут и перемычки на поршне, между которыми они установлены. Может, наконец, износиться непосредственно выборка под кольцо в поршне.
С самими поршнями потенциальных проблем меньше, но ситуацию это не облегчает. Самое простое, что может произойти — банальный износ и отклонение от номинального диаметра, полный же «трэш» — это прогорание поршня. Кроме того, возможен износ поршневого пальца и отверстий под палец в бобышках поршня.
С шатуном все еще проще: здесь есть два нюанса, которые проверяют всегда, и два, которые часто игнорируют. Первые — износ втулки малой головки шатуна и износ вкладышей шатунного подшипника, а вторые — величина изгиба и кручения шатуна. Тем не менее, как показывает практика, шатун — один из самых редко заменяемых элементов в двигателе.
Самая распространенная проблема с коленчатым валом — износ рабочих поверхностей, второе по «популярности» место занимают случаи проворота вкладышей. Случается это, когда отсутствует достаточное количество масла в месте контакта, из-за чего коленвал срывает вкладыши подшипников и начинает «весело» вращаться вместе с ними. Это по-настоящему тяжелый случай: при определенном невезении ремонт может стоить замены блока.
Износ упорных колец коленчатого вала — тоже проблема довольно неприятная, хоть и незначительная на первый взгляд. Дело здесь в том, что не выявленный вовремя дефект в будущем может привести к заклиниванию двигателя — ведь на коленвал во время работы действуют силы и в продольном направлении тоже. Достаточно сместить вал на критическое расстояние — и поршни от перекоса просто заклинит. Стоит заметить, что поломка самого «колена» тоже возможна, хоть для этого и придется постараться.
В самом блоке конструктивно ломаться практически нечему — но это не означает, что с ним не бывает проблем, очень даже наоборот. Самые распространенные — износ цилиндров или коробление контактной поверхности блока с головкой из-за перегрева. Особо нерадивые автовладельцы, впрочем, могут сломать и сам блок цилиндров. Для этого нужно лишь выполнить парочку нехитрых операций: первая — залить в систему охлаждения обычную воду (можно дистиллированную), а вторая — оставить автомобиль на улице на ночь при минус 20°С.
Что измеряют при капремонте
Прежде всего, после разборки измеряют наружный диаметр поршней в строго определенной плоскости (поперек оси пальца) и на заданном расстоянии от поверхности днища поршня. Производитель может изготовлять поршни в нескольких размерах: номинальном и ремонтных — эти данные приведены в технической документации. Если поршень в «номинале» (как это оказалось у нас), проверяют биение шатуна и пальца. Профессионал может засечь неладное, что называется, на ощупь — неопытному же механику придется все-таки выпрессовать палец из поршня и шатуна. После выпрессовки необходимо измерить наружный диаметр пальца и внутренние диаметры втулки шатуна и отверстий в поршне, путем несложной математики вычислить зазор в данной сборке и принять финальное решение об утилизации или дальнейшем применении этого комплекта.
Вооружившись набором плоских щупов, специалисты-механики измеряют зазор между кольцом и выборкой в поршне: если он превышен — поршень отправляется под замену. Так как мы проводим капитальный ремонт, замена колец даже не обсуждается — это само собой разумеющийся факт.
Практически закончив с подвижными элементами, переходим к блоку цилиндров, для обмера которого необходим так называемый нутромер. Это приспособление, предназначенное для измерения внутреннего диаметра с высокой точностью, которая обеспечивается индикатором часового типа. Внутренний диаметр измеряют на трех уровнях и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: это необходимо для наиболее точного понимания величины и характера износа цилиндра. Характер износа в данном случае — величина бочкообразности и овальности цилиндра. Все дело в том, что нагрузка на цилиндр неравномерна, а, следовательно, неравномерен и его износ: ближе к центру величина износа будет расти, а затем снова уменьшаться. Из-за этого цилиндр в профильном разрезе слегка «округляется» и становится похожим на бочку. В свою очередь, поршень давит на цилиндр только в одном направлении, вырабатывая поверхность и превращая ее в овальную. Повторюсь, точность при работе с блоком должна быть предельной — никаких приблизительных размеров существовать просто не может: в технической документации обязательно есть цифры предельно допустимой бочкообразности и овальности цилиндров.
В конце концов, ревизии подвергается и коленчатый вал. У него измеряют диаметры коренных и шатунных шеек и, при необходимости, шлифуют до следующего ремонтного размера, если таковой предусмотрен. При помощи известного нам нутромера измеряются диаметры отверстий коренных опор (с установленными вкладышами, конечно). Затем, имея наружный диаметр шеек и внутренний диаметр опор, определяют масляный зазор: если он превышает допустимый, вкладыши отправляются под замену, а коленвал — на шлифовку. Кроме того, выше мы упоминали об осевом люфте коленвала — разумеется, при дефектовке измеряют и его, и если люфт завышен, заменяют упорные кольца коленвала.
Как ремонтируется блок
Если состояние цилиндров совсем не позволяет продолжить эксплуатацию блока, его отправляют на расточку цилиндров до следующего ремонтного размера. Бывает, что производитель не предоставляет такой роскоши, тогда блок «гильзуют» — восстанавливают гильзованием. Как несложно догадаться, в этом случае существующую гильзу значительно растачивают и впрессовывают в нее еще одну гильзу с внутренним диаметром номинального размера. Однако это решение — уже не очень надежное, и некоторые мастера предсказывают такому двигателю не более 50 тысяч километров потенциального пробега.
Если же блок растачивают, то, разумеется, и поршни с кольцами подбирают соответствующего размера. Шлифовка шеек коленчатого вала уменьшает их размер — а значит, и для них необходимо подобрать вкладыши следующего ремонтного размера. Работу облегчает то, что в техдокументации обычно присутствует размерная сетка подбора вкладышей.
Перед установкой поршней зеркало цилиндра подвергают хонингованию. Это процесс, который не изменяет размера цилиндра, но благодаря которому значительно уменьшается износ трущихся поверхностей. Хонингование — это нанесение небольших рисок на поверхность цилиндра с помощью специальных камней. Необходимо это для того, чтобы на поверхности цилиндра задерживалось моторное масло, увеличивая тем самым ресурс поршневой группы.
Ремонта блока цилиндров двигателя Mitsubishi 4М41
В нашем конкретном случае обошлось без сложных или интересных особенностей ремонта, так как замеры поршней, цилиндров и шеек коленчатого вала показали номинальные размеры.
Мнения наши разделились диаметрально: я немного расстроился, хозяин автомобиля — повеселел, а мастер… ему было все равно. Тем не менее, все мы очередной раз подивились стойкости данного мотора.
Перед разборкой блока и цилиндропоршневой группы мы сняли масляный поддон — и приступили к основной работе. Она свелась к извлечению поршней с шатунами из блока цилиндров. На всякий случай мы отметили номерами каждый поршень в соответствии с номером цилиндра.