СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПРИ РЕМОНТНОЙ СБОРКЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
PROCEDURE FOR DIAGNOSIS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE AT REPAIR ASSEMBLY

Изобретение относится к области диагностирования технического состояния при ремонтной сборке двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Известен способ контроля соосности подшипников многоопорного вала (авторское свидетельство №446738, G01M 5/24, 1974 г.), при котором контроль производят с использованием скалки, набора втулок, подогнанных к скалке по диаметру и динамометрического ключа, заключающийся в том, что в каждый подшипник устанавливают втулку, подобранную к нему по диаметру, вставляют во втулку скалку, поворачивают ключем скалку и определяют характер взаимодействия скалки со втулками по величине усилия на ключе.
Недостаток этого способа заключается в том, что он применим только для контроля соосности расточек под подшипники многоопорного вала, расположенных в сквозном отверстии отдельно взятой детали, и невозможность его использования для контроля контакта соединений при ремонтной сборке двигателей внутреннего сгорания.
Наиболее близким техническим решением по своей сущности заявленному способу является способ оценки качества общей сборки ДВС из узлов по величине момента трения, определяемой динамометрическим ключом при прокручивания коленчатого вала (Липкинд А.Г. и др. Ремонт автомобиля ЗИЛ-130 / А.Г.Липкинд, П.И.Гринберг А.И.Ильин. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1978, с.158, 161). Недостаток этого способа заключается в невозможности определения контакта соединений кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и цилиндропоршневой группы (ЦПГ) с необходимой точностью. Это вызвано тем, что в контролируемых соединениях отсутствуют силы трения, соответствующие рабочим нагрузкам.
Технической задачей заявленного способа является повышение точности и достоверности диагностирования технического состояния контактов соединений кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы при ремонтной сборке ДВС.
Поставленная задача решается тем, что после операции монтажа шатуна в сборе с поршнем над цилиндром поршня устанавливают камеру, в которой создают постоянное давление сжатого воздуха 0,1 МПа. При равномерном вращении коленчатого вала определяют величину момента трения при движении поршня от нижней к верхней мертвой точке, сравнивают ее с нормативной и по их разности делают заключение о состоянии контакта соединения. Повторяют последовательно операцию контроля после монтажа каждого шатуна в сборе с поршнем, а затем и после монтажа головки блока цилиндров.
На чертеже представлена технологическая схема способа диагностирования при ремонтной сборке ДВС. Контроль качества соединений производят по величине момента трения, определяемой динамометрическим воротком 1, который устанавливают и закрепляют на носке коленчатого вала 2 после завершения операции укладки коленчатого вала. После завершения монтажа каждого шатуна 3 в сборе с поршнем 4 над цилиндром ДВС посредством 2-х стяжек 5 устанавливают и закрепляют камеру 6, к которой через регулятор давления 7 от компрессорного ресивера 8 подводится сжатый воздух. С помощью регулятора давления сжатого воздуха 7 в камере 6 устанавливают постоянное давление в камере над поршнем, равное 0,1 МПа.
Создание постоянного давления над поршнем обеспечивает устойчиво стабильные показания сил трения в соединениях. Однако максимальное давление воздуха над поршнем ограничено силой руки слесаря-сборщика для равномерного вращения коленчатого вала рычагом динамометрического воротка. Таким образом, давление над поршнем определяется из равенства моментов, в соответствии со следующим соотношением:
p
p
где F - сила руки сборщика, Н (F=400 Н);
p
p
L - длина рычага динамометрического воротка, см (L=25);
возд
Р - давление воздуха над поршнем, МПа;
п
П
2
S - площадь поршня, см (S=100);
кр
кр
R - радиус кривошипа коленчатого вала, см (R=10).
Тогда максимальное давление воздуха над поршнем определяется из следующего выражения:
Силы трения от влияния каждого узла трения КШМ и ЦПГ создают приведенный момент трения на коленчатом валу диагностируемого двигателя, который описывается следующим уравнением.
ПР
где М - приведенный момент трения на коленчатом валу, Н·м;
к.п
М - момент трения в коренных подшипниках, Н·м;
ш.п
М - приведенный момент трения шатунных подшипников, Н·м;
ц.п
М - приведенный момент трения от перекоса поршня, Н·м;
m - количество шатунов, шт.
Первое слагаемое уравнения (3) характеризует влияние отклонения соосности гнезд коренных подшипников и взаимодействия поверхностей контакта соединений коренных вкладышей с шейками коленчатого вала. Второе слагаемое уравнения (3) характеризует состояние контакта соответствующего узла трения КШМ и ЦПГ, вызванное деформацией базовых деталей и монтажными усилиями при сборке.
Способ осуществляют следующим образом
На стенд устанавливают и закрепляют блок цилиндров 9 ДВС, подготовленный к сборке. Устанавливают верхние вкладыши в постели блока цилиндров и смазывают их моторным маслом. Укладывают в постели блока цилиндров коленчатый вал в сборе. Предварительно смазав нижние вкладыши моторным маслом, устанавливают крышки на свои места согласно порядковым номерам. Завертывают болты крышек коренных подшипников нормируемым моментом в последовательности требований технических условий. Устанавливают и закрепляют на носке коленчатого вала динамометрический вороток. Равномерно вращая коленчатый вал динамометрическим воротком определяют по его шкале момент трения и на основе сопоставления его величины с нормируемым делают заключение о состоянии контакта соединений. Предварительно подготовленные шатуны в сборе с поршнями и поршневыми кольцами устанавливают их в блок цилиндров 9. Соединяют нижние головки шатунов с шатунными шейками коленчатого вала, затягивают шатунные болты. Устанавливают и закрепляют камеру над цилиндром. Открывают кран и устанавливают постоянное давление воздуха в камере равное 0,1 МПа. Определяют показание момента трения при перемещении поршня в цилиндре от нижней к верхней мертвой точке. Сравнивают момент трения с нормативным и по их разности делают заключение о состоянии контакта соединений. Повторяют последовательно эту операцию контроля после монтажа каждого шатуна в сборе с поршнем, а затем и после монтажа головки блока цилиндров.
Использование заявленного способа позволяет повысить точность и достоверность диагностирования соединений кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы с возможностью использования этой информации для оперативного управления качеством ремонтной сборки двигателя внутреннего сгорания.