СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕЩИНЫ ГИЛЬЗЫ АВТОТРАКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ
METHOD FOR DETERMINING CRACK OF SLEEVE OF CAR-AND-TRACTOR ENGINE

Изобретение относится к области эксплуатации и ремонта автотракторных двигателей внутреннего сгорания, а также к области производства автотракторных двигателей.
Известен способ гидравлического испытания изделий [1], заключающийся в том, что внутреннюю полость изделия заполняют рабочей жидкостью (чаще всего водой), герметизируют, создают насосом избыточное давление и выдерживают изделие некоторое время. Наличие дефекта устанавливают визуально по появлению капель рабочей жидкости или отпотеванию наружной поверхности изделия. Такой способ требует снятия двигателя из автомобиля и эффективен только при капитальном ремонте двигателя в специализированных ремонтных мастерских - это, во-первых. Во-вторых, данный способ эффективен при гидравлическом испытании простых изделий, таких как топливные и масляные баки и т.п., у которых при применении данного способа не представляет трудности определение конкретного места негерметичности простым визуальным осмотром. Автотракторный двигатель имеет сложную конфигурацию, имеет большие габариты и массу, что также усложняет определение конкретного места негерметичности.
Наиболее близким по технической сущности является пневматический способ [2] нахождения сквозных дефектов, который более чувствителен, чем гидравлический, который заключается в следующем. Проверяемое на герметичность изделие погружают в ванну с водой, предварительно заглушив отверстия. Через одно отверстие нагнетают во внутреннюю полость изделия воздух под определенным давлением. Если у испытуемого изделия только одно отверстие, то воздух нагнетают через это единственное отверстие. Пузырьки воздуха, пробивающиеся наверх поверхности жидкости (воды), покажут наличие негерметичности. Но конкретное место дефекта (трещины, пробоины и т.п.) при данном методе также сложно определить. Задача заключается именно в определении конкретного места дефекта. Если применить данный метод для испытания автотракторных двигателей на герметичность, он также требует снятия двигателя из автомобиля, практически полной разборки двигателя, специального оборудования, в конечном счете, позволяет определить только наличие дефекта без указания конкретного места дефекта.
Сущность способа заключается в следующем. При эксплуатации, например, автомобилей КамАЗ, часто появляется сквозная трещина (чаще всего поперечная) верхней части гильзы двигателя в зоне камеры сгорания. Гильзу, у которой в процессе эксплуатации двигателя появилась трещина, необходимо выявить и заменить. Для определения конкретной гильзы, у которой имеется трещина, используется давление газов, возникающее в камере сгорания в процессе работы двигателя. Газы из камеры сгорания, прорываясь через щель трещины, сначала попадают в систему охлаждения двигателя, затем собираются в расширительном бачке, создавая избыточное давление, и охлаждающая жидкость начинает под давлением выбрасываться наружу через дыхательный клапан на крышке расширительного бачка. Расширительный бачок на двигателе находится выше всех элементов системы охлаждения. Выбрасывание охлаждающей жидкости наружу и является признаком наличия трещины у одной из гильз. То есть в эксплуатации нет как бы необходимости специально проводить испытания на определение наличия трещины, оно само проявляется в виде выбрасывания рабочей жидкости через дыхательный клапан крышки расширительного бачка системы охлаждения. Это первый этап осуществления способа. Следующий этап заключается в определении конкретной гильзы, у которой имеется трещина. Для этого предварительно удаляют форсунку одного из цилиндров, при удалении которой рабочий процесс в цилиндре прекращается и давление газов не будет прорываться через щель в гильзе. Запускают двигатель. Если при удалении форсунки у конкретного цилиндра прекратится выбрасывание охлаждающей жидкости через дыхательный клапан крышки, это является признаком наличия трещины у гильзы данного цилиндра. Если же при удалении форсунки конкретного цилиндра выбрасывание рабочей жидкости через дыхательный клапан продолжается, это является признаком того, что у гильзы данного цилиндра отсутствует трещина и необходимо переходить к другому цилиндру.
Способ определения трещины гильзы автотракторного двигателя осуществляется следующим образом (на примере автомобиля КамАЗ). Удаляют крышку расширительного бачка системы охлаждения двигателя. После удаления крышки расширительного бачка при работающем двигателе и при наличии трещины у одной из гильз охлаждающая жидкость не выбрасывается наружу, а как бы начинает кипеть, пузыриться и бурлить, что хорошо наблюдается через отверстие удаленной крышки. У одного из цилиндров удаляют форсунку. Запускают двигатель и устанавливают обороты в пределах от номинальных до максимальных. При этом наблюдают за поведением рабочей жидкости в расширительном бачке. Если же после удаления форсунки пузырение и бурление не прекратится, это является признаком того, что у гильзы данного цилиндра отсутствует трещина. Двигатель останавливают, удаленную форсунку устанавливают на место и закрепляют. Эту операцию повторяют до тех пор, пока при проверке одного из цилиндров не прекратится пузырение и бурление охлаждающей жидкости в расширительном бачке. Это и является признаком того, что у гильзы данного цилиндра имеется трещина, ее необходимо заменить.
Испытания данного способа в условиях эксплуатации показали его осуществимость и эффективность.
Применение данного способа по сравнению с существующими способами позволяет повысить производительность труда и культуру производства за счет устранения необходимости снятия двигателя с автотранспортного средства, уменьшения разборочно-сборочных операций и снижения простоя автотранспортного средства в эксплуатации за счет быстрого и эффективного определения наличия трещины конкретной гильзы двигателя, не требуется наличие дорогостоящего испытательного оборудования и дополнительных площадей.
Источники информации
1. Надежность и ремонт машин / В.В.Курчаткин, Н.Ф.Тельнов, К.А.Ачкасов и др.; Под Ред. В.В.Курчаткина. - М.: Колос, 2000. - 776 с.: ил. (Учебники и учеб. пособия для высших учебных заведений). ISBN 5-10-003278-2 (стр.113).
2. Ремонт машин. М.: Колос. 1967. 504 с. (Уч-ки и учеб. пособия для с.-х. техникумов.) Авт.: И.Е.Ульман, И.М.Герштейн, B.C.Насонов и др. УДК 631.3.004.67 (075.8) (стр.198-200).