Технология обкатки автотракторных двигателей после ремонта

Общие положения. Обкатка и испытание — завершающая операция технологического процесса капитального ремонта дви­гателей внутреннего сгорания. В процессе обкатки и испытания отремонтированного двигателя происходит приработка поверх­ностей трения двигателя, подготовка его к эксплуатации под нагрузкой и всесторонний контроль за качеством капитального ремонта.

Режим приработки двигателя после капитального ремонта делится на три стадии: холодная без нагрузки, горячая на хо­лостом ходу и горячая под нагрузкой.

Холодная приработка осуществляется при вращении коленча­того вала двигателя от постороннего источника, например от электродвигателя. Тепловое состояние двигателя при этом под­держивается за счет подачи горячей воды и подогретого масла.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Горячая приработка — это процесс, который происходит на работающем двигателе. Если при этом двигатель не нагружается тормозным устройством стенда, то такой процесс называют приработкой на холостом ходу независимо от положения рейки топливного насоса и частоты вращения коленчатого вала. Про­цесс, происходящий при торможении работающего прирабаты­ваемого двигателя тормозным устройством стенда, называют горячей приработкой под нагрузкой.

Режимы обкатки рассчитаны на приработку основных сопря­жений двигателя, которые определяют его надежность и долго­вечность, т. е. сопряжений деталей шатунно-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма. Благодаря этому при пра­вильно назначенном режиме приработки и его строгом соблюде­нии качество отремонтированных двигателей существенно повы­шается.

Двигатель, поступающий на обкатку и испытание, должен быть полностью укомплектован (за исключением крыльчатки вентилятора, генератора, компрессора), окрашен, с чистой и сухой поверхностью, особенно в местах соединения деталей, сва­рочных швов и заплат, тогда при обкатке легко выявляются не­плотности в соединениях по подтеканию масла, воды и топлива.

На время обкатки в поддон двигателя, топливный насос вы­сокого давления, регулятор и воздушный фильтр заливают ди­зельное масло до верхних меток указателей уровня масла.

Оборудование и приборы для обкатки и испытания двигате­лей. Обкатывают и испытывают двигатели на ремонтных предприятиях на электрических тормозных стендах переменного тока КИ-5274, КИ-21118А и др.

Рис. 108. Обкаточно-тормозной стенд:
1 — стойки, 2 — электродвигатель-тормоз, 3 — пульт управления, 4 — редуктор, 5 — пли­та с четырьмя стойками

Типовой стенд для обкатки и испыта­ния двигателя (рис. 108) состоит из двигателя — тормоза 2 в сборе с весовым механизмом и пультом 3 контрольных приборов, регулировочного реостата, электрошкафа, плиты 5 для установки двигателя, бачка для топлива и устройства для замера расхода топлива. Стенд должен иметь оборудование и приборы, необхо­димые для измерения мощности двигателя, частоты вращения коленчатого вала, часового расхода топлива, температуры воды, выходящей из двигателя, температуры масла в поддоне двигате­ля, давления масла в магистрали, угла опережения впрыска топ­лива в градусах, угла поворота коленчатого вала. Расход топли­ва замеряют на весах с пределом измерения до 15 кг, время отсчитывают по секундомеру с ценой деления до 0,1 с; частоту вращения — ручным тахометром или тахоскопом с ценой деления не более 10 об/мин; емкость расходного бачка должна быть 10—12 л.

Холодная обкатка. Холодная приработка двигателя проводит­ся с ввернутыми форсунками. Перед пуском стенда двигатель прогревают горячей водой в течение 5—7 мин; коленчатый вал несколько раз проворачивают вручную для проверки исправности двигателя и правильной его установки на стенде; проверяют и при необходимости вновь регулируют тепловые зазоры в клапан­ном механизме. Начальную частоту вращения коленчатого вала при холодной приработке выбирают из условий надежного обес­печения подачи масла к трущимся поверхностям и его разбрыз­гивания.

В процессе холодной приработки с помощью стетоскопа про-1 слушивают шумы и стуки распределительных шестерен, шатун­ных и коренных подшипников, поршневых пальцев и поршней. Проверяют давление масла в системе, которое должно быть не менее 0,1 МПа при частоте вращения коленчатого вала 500 об/мин; подачу масла к подшипникам коромысел и герметич­ность уплотнения форсунок в головках цилиндров; отсутствие течи воды и масла на двигателе.

При обнаружении дефектов приработку приостанавливают и продолжают ее только после их устранения.

По окончании холодной приработки проверяют и при необхо­димости регулируют тепловые зазоры между торцами клапанов и коромыслами.
Горячая обкатка без нагрузки. Перед горячей приработкой двигателя необходимо отрегулировать угол опережения впрыска топлива с погрешностью +1° и прокачать топливную систему ручным насосом, предварительно ослабив пробки топливного на­соса высокого давления. При отсутствии пузырьков воздуха в топливе, выходящем из-под пробок, последние снова затяги­вают.

После пуска двигателя стетоскопом прослушивают шумы и стуки распределительных шестерен, шатунных и коренных под­шипников, поршневых пальцев и поршней; проверяют герметич­ность всех соединений топливной системы двигателя, отсутствие течи масла, воды, пропуска воздуха и отработавших газов.

Температура воды, выходящей из двигателя, должна быть 80—90 °С, при этом разность температур воды, выходящей из правой и левой труб одного двигателя, не должна превы­шать 5 °С.

Температура масла в поддоне или на выходе из двигателя не должна превышать 100 °С. Давление масла в магистрали должно быть 0,5—0,7 МПа при номинальных оборотах коленчатого вала и не менее 0,1 МПа — при 500 об/мин.

Выбрасывание и течь масла, воды и топлива, а также прорыв газов в местах соединений не допускаются. При обнаружении дефекта приработку приостанавливают и продолжают только после его устранения.

Горячая обкатка под нагрузкой. На этапе горячей обкатки под нагрузкой происходит приработка поверхностей трения, работающих под действием только инерционных сил (на тактах выхлопа и всасывания), а также поверхностей, работающих под действием суммарных сил (на такте рабочего хода). Режимы горячей обкатки под нагрузкой двигателей А-01М при частоте вращения коленчатого вала 1665—1735 об/мин приведены в табл. 17.

В ходе горячей приработки под нагрузкой прирабатываемый двигатель тщательно осматривают и прослушивают.

При этом не являются браковочными признаками (если это не оговорено ру­ководством по капитальному ремонту двигателя): – потение, образование масляных пятен и отдельных капель в местах сальниковых уплотнений, падение отдельных капель (не более одной капли в течение 5 мин при любых режимах работы двигателя); – потение без каплеобразования в местах соединений; выделение масла и конденсата через отводящую трубку систе­мы вентиляции картера; – слив топлива из дренажных трубок форсунок в виде капель; выделение воды, смазки или смеси воды и смазки из дренаж­ного отверстия водяного насоса при любых режимах работы двигателя (не более одной капли в 3 мин); – выделение отдельных капель из дренажного отверстия водя­ного насоса при остановке двигателя.

При обнаружении дефекта приработку приостанавливают и продолжают только после его устранения.

При замене хотя бы одного поршня, поршневого кольца, поршневого пальца, вкладышей коренного или шатунного под­шипников проводят повторную приработку на всех трех стадиях.

При замене распределительных шестерен, масляного насоса, распределительного вала, втулок распределительного вала, кла­панов или толкателей следует повторить приработку двигателя на холостом ходу и под нагрузкой.

Результаты приработки заносят в журнал или в контрольную карту, где записывают дату, время начала и конца приработки, марку и номер двигателя, причины остановок, мощность двигате­ля, фамилии обкатчика и контролера.

Приемо-сдаточные испытания. После обкатки приработанный двигатель предъявляют контролеру ОТК для приемо-сдаточных испытаний, которые проводят с целью проверки качества сборки двигателя и отдельных его сборочных единиц, качества приработ­ки трущихся поверхностей, определения соответствия показате­лей двигателя техническим условиям на поставку.

При проведении приемо-сдаточных испытаний необходимо соблюдать режимы, установленные техническими условиями или руководствами по капитальному ремонту двигателей соответст­вующих марок. Проверяют: уровень масла в картере двигателя; температуру воды и масла; отсутствие течи воды, масла и топли­ва во всех соединениях двигателя; правильность работы масля­ной системы.

Не допускается: прослушиваемый стетоскопом стук поршней, коренных и шатунных подшипников; стук поршневых пальцев, резкий стук клапанов, коромысел или толкателей; стук или шум высокого тона распределительных шестерен и шестерен масляно­го насоса; шум подшипников водяного насоса; пропуск газов или подсос воздуха через прокладки.

Допускается: равномерный стук клапанов и толкателей, сли­вающийся в общий шум; ровный нерезкий шум высокого тона от работы распределительных шестерен и шестерен привода распре­делителя.

Назначение и технология обкатки и испытания автотракторных ДВС в мастерских автосервиса.

Двигатели внутреннего сгорания после ремонта обязательно подвергаются обкатке и испытанию. Обкатка и испытания отремонтированных двигателей, с одной стороны, подготавливают к эксплуатации поверхности трения деталей, с другой – определяют показатели и характеристики работы двигателя для объективной оценки качества ремонта. Обкатывают и испытывают двигатели на электротормозных стендах (таблица 3.1).

Таблица 3.1. Техническая характеристика обкаточно-тормозных стендов.

При подборе стенда для обкатки двигателя руководствуются следующим:

— максимальная частота вращения коленчатого вала испытуемого двигателя на холостом ходу должна быть близка по величине двойной синхронной частоте вращения ротора электродвигателя стенда, превышение не допускается;

— максимальный крутящий момент двигателя не должен превышать номинальное значение крутящего момента электродвигателя стенда (таблица 3.2).

Таблица 3.2. Допускаемые моменты прокручивания коленчатых валов дизелей.

При подготовке стенда к работе проверяют концентрацию электролита в жидкостном регулировочном реостате. Электролитом служит водный раствор кальцинированной соды. Для обкатки и испытаний двигателей малой, средней мощности рекомендуется принимать раствор концентрацией 0,5…1 %, а для двигателей большой мощности – концентрацией 2…3 %.

Перед установкой двигателя на обкаточно-тормозной стенд необходимо проверить момент проворачивания коленчатого вала. Коленчатый вал должен проворачиваться плавно, без заеданий; момент проворачивания не должен превышать значений, указанных в технических требованиях на ремонт двигателя соответствующей модели. Зазоры между бойками коромысел и торцами стержней клапанов газораспределительного механизма двигателя должны быть отрегулированы. У двигателя, подготовленного к обкатке, наружные поверхности должны быть чистыми и сухими, особенно в местах соединений детали и уплотнений, вокруг заглушек и заваренных мест. Масляный поддон двигателя должен быть заполнен моторным или обкаточным маслом до отметки «П» масломерного щупа.

С целью сокращения времени приработки и улучшения ее качества в масло вводят добавки, содержащие серу.

Технологическая обкатка двигателя состоит из трех этапов: холодного, горячего без нагрузки (на холостом ходу) и горячего под нагрузкой.

Холодная обкатка проводится методом прокручивания коленчатого вала двигателя на соответствующих скоростных режимах электрической машиной обкаточно-тормозного стенда. Перед холодной обкаткой рубашку охлаждения двигателя заполняют водой. В процессе холодной обкатки двигателя работа его систем смазки и охлаждения должна удовлетворять следующим требованиям:

— давление масла в главной масляной магистрали двигателя должно быть не менее 0,08 МПа при минимальной частоте вращения коленчатого вала;

— температура масла в поддоне двигателя (или перед масляным радиатором) двигателя должна быть не более 75 0 С;

— температура охлаждающей жидкости на выходе из системы охлаждения двигателя должна быть не более 80 0 С.

Во время обкатки на ощупь проверяют нагрев трущихся поверхностей. С помощью стетоскопа прослушивают стуки и шумы внутри двигателя. Не свойственные нормальной работе двигателя стуки и шумы в механизмах не допускаются. При обнаружении указанных и других неисправностей обкатку двигателя прерывают до устранения причины ненормальной работы механизма.

В завершении этапа допускается дополнительно проверить и при необходимости отрегулировать зазоры в клапанном (газораспределительном) механизме двигателя.

Горячая обкатка без нагрузки выполняется после пуска постепенным повышением частоты вращения коленчатого вала двигателя. Пуск двигателя для осуществления горячей обкатки должен проводиться от электрической машины стенда или пускового агрегата (устройства).

В процессе горячей обкатки без нагрузки температуру масла в поддоне двигателя и температуру охлаждающей жидкости на выходе из системы охлаждения рекомендуется поддерживать в пределах 60…95 0 С.

По окончании второго этапа обкатки двигателя подтягивают гайки, регулируют зазоры в клапанах и проводят горячую обкатку под нагрузкой. Режимы холодной, горячей обкатки без нагрузки и горячей обкатки под нагрузкой устанавливают для каждого типа двигателя и указывают в технологических картах.

Горячая обкатка под нагрузкой проводится методом торможения работающего двигателя на соответствующих нагрузочных режимах при положении органов управления регулятором частоты вращения соответствующем полной подаче топлива.

В процессе обкатки под нагрузкой температура охлаждающей жидкости на выходе из системы охлаждения двигателя и масла должна быть в пределах 70…95 0 С. Давление масла в главной масляной магистрали двигателя при частоте вращения коленчатого вала, близкой к номинальной.

Небольшое дымление прогретого двигателя на всех режимах обкатки, превышающих 50 % номинальной мощности, не является браковочным показателем.

Во время горячей обкатки под нагрузкой не допускается:

— подтекание масла, охлаждающей жидкости, топлива через прокладки и резьбовые соединения деталей;

— подсасывание воздуха в местах крепления впускного коллектора;

— пропуск газов из-под фланцев выпускного коллектора и через прокладки головок цилиндров;

— не свойственные нормальной работе двигателя шумы и стуки в механизмах.

После окончания горячей обкатки двигатель испытывают на развиваемую мощность и расход топлива, контролируют осмотром и устраняют неисправности. Длительность испытания двигателя под полной нагрузкой не должна превышать 5 минут.

Мощность двигателя Nе определяют по формуле: Nе = (Р · n · 0,736)/(1000 · η), (3.1), где Р – нагрузка по весовому механизму стенда, кг; n – частота вращения коленчатого вала, мин -1 ; η – КПД.

Часовой расход топлива рассчитывают по формуле: Q_ч = (3,6 · g)/t, (3.2)ьгде g – масса топлива, израсходованного во время испытания, кг; t – время испытания, с. Удельный расход топлива g_е определяют из выражения:g_е = (1000 · Q_ч)/ Nе, (3.3) где Q_ч – часовой расход топлива, кг/ч;

Nе – развиваемая двигателем мощность, кВт.

По окончании обкатки и испытания двигатель осматривают. Проверяют возможность его запуска от пускового двигателя или стартера, затем снимают с обкаточного стенда и устанавливают на стенд контрольного осмотра.

Снимают поддон картера, крышки шатунных и коренных подшипников. При этом обращают внимание на состояние рабочих поверхностей шеек коленчатого вала и вкладышей. Шейки не должны равномерно прилегать к поверхности шеек. В противном случае наблюдаются не приработанные поверхности. При текущем ремонте двигателя холодная обкатка проводится при частоте вращения коленчатого вала 500…700 мин -1 в течение 3…5 мин.

Обкатку двигателя без нагрузки проводят в течение 10 минут при плавном повышении частоты вращения вала двигателя от минимально-устойчивой до максимальной холостого хода. Обкатку двигателя под нагрузкой проводят в течение 20 минут, крутящий момент от 5 до 95 % от номинального при полной подаче топлива в цилиндр двигателя. Температура масла и воды 5…95 0 С.