Диагностика системы питания карбюраторного ДВС.

От технического состояния механизмов и узлов системы питания двигателя в значительной степени зависят основные показатели его работы - мощность и экономичность, а следовательно, и динамические качества автомобиля.

Диагностические и регулировочные работы по системе питания направлены на своевременное выявление и устранение неисправностей механизмов и узлов, обеспечивающих надёжный пуск двигателя и его работу с заданными мощностными и экономическими показателями.

Диагностика систем питания карбюраторных двигателей проводится методами ходовых и стендовых испытаний и поэлементной оценки технического состояния механизмов и узлов систем.

При ходовых испытаниях определяется расход топлива автомобилем при пробеге на определённом маршруте или при движении автомобиля с постоянной скоростью на коротком мерном участке (1 км ).

В автотранспортных предприятиях наиболее широко применяется метод проверки расхода топлива на маршруте, так как он не требует сложной организации и специального оборудования.

Характер маршрута должен соответствовать условиям эксплуатации данного автомобиля (например, маршрут по городским улицам для автомобиля-такси, маршрут по загородным дорогам для междугородных автобусов). Средняя протяжённость маршрута - 5-10 км. Обычно выбирают маятниковый маршрут, т.е. такой, на котором автомобиль движется до конечного пункта и возвращается в гараж по одной и той же дороге. При этом поддерживают одинаковую техническую скорость. Количество израсходованного топлива измеряют с помощью мерного бачка, соединённого шлангом с входным штуцером топливного насоса. Длину пройденного пути фиксируют по спидометру.

Для проверки расхода топлива на коротком мерном участке выбирают ровный участок дороги протяжённостью 1 км с малым движением. Автомобиль на подходе к участку разгоняют до скорости 40-60 км/ч и поддерживают эту скорость на всём протяжении участка. Как и при испытаниях на маршруте, измерение количества израсходованного топлива проводят с помощью мерного бачка. В обоих случаях для обеспечения необходимой точности измерений заезды повторяют 2-3 раза, а расход топлива подсчитывают по формуле

где Q ср - среднее из всех заездов количество топлива, израсходованное на

маршруте или мерном участке, л ;

L - длина маршрута или мерного участка, км .

Метод ходовых испытаний имеет ряд недостатков. К их числу относится значительная трудоёмкость работы, трудность обеспечения одинаковых дорожных и климатических условий (а следовательно, и трудность сопоставления полученных результатов). Кроме того, при ходовых испытаниях не представляется возможным точно учесть нагрузку двигателя.

Поэтому системы питания автомобиля целесообразно диагностировать на стенде с беговыми барабанами.

При диагностике на стенде определяют расход топлива двигателем (л /100 км ) при заданной нагрузке и проводят проверку качества рабочего процесса по анализу состава отработавших газов двигателя, который у карбюраторных двигателей осуществляют с помощью газоанализаторов. Принцип работы газоанализатора НИИАТ заключается в том, что отработавшие газы двигателя проходят через специальную измерительную камеру прибора. В камере происходит дожигание имеющегося в газах углекислого газа СО. При этом изменяются температура платиновой нити, помещённой в камере, и её электрическое сопротивление. Нить нагревается, и электрическое сопротивление изменяется тем больше, чем больше в продуктах сгорания содержится СО. Изменение электрического сопротивления определяется с помощью мостовой схемы.

Анализ отработавших газов проводится на двух режимах работы двигателя: при 600 и при 2 000 об/мин коленчатого вала. Первый режим позволяет оценить исправность системы холостого хода карбюратора, второй - исправность главной дозирующей системы карбюратора, насоса-ускорителя и экономайзера. Исправной работе соответствует содержание СО в отработавших газах не более 2%. Если в них содержится от 2 до 10% СО, то карбюратор неисправен.

Следует, однако, отметить, что состав отработавших газов карбюраторного двигателя зависит не только от качества горючей смеси, но и от работоспособности системы зажигания, а поэтому для окончательного суждения об исправности системы питания необходима проверка работы системы зажигания.

Кроме определения технического состояния системы питания по составу отработавших газов, можно судить так же об их токсичности и, следовательно, о возможности допуска автомобиля к дальнейшей эксплуатации.

Поэлементная диагностика системы питания карбюраторного двигателя заключается в определении неисправностей механизмов и узлов системы питания на основании диагностических признаков (сигналов), характеризую-щих изменение параметров их технического состояния.

Из структурной схемы диагностики системы питания (рис. 8) мы узнаем, во-первых, от каких механизмов и узлов зависят неисправности системы питания и, во-вторых, что служит общими признаками данного технического состояния системы в целом.

Из этой же схемы следует, что основными видами работ при поэлементной диагностике системы питания карбюраторного двигателя являются: проверка герметичности топливопроводов и состояния топливных и воздушных фильтров; проверка топливного насоса; карбюратора; ограничителя максимальных оборотов.

Герметичность топливопроводов проверяют по плотности соединений и по отсутствию течи. Состояние топливных и воздушных фильтров оценивается визуально по степени загрязнения фильтрующих элементов и масла (в воздушных фильтрах), а так же по отсутствию механических повреждений фильтрующих элементов.

Работоспособность топливного насоса определяется величиной и скоростью падения давления топлива после насоса, разрежением перед насосом и его производительностью. Для современных отечественных двигателей давление топлива после насоса должно быть в пределах 0,15-0,30 кГ/см 2 , а производительность - от 0,7 до 2,0 л/мин. Допускается падение давления после насоса до 0,08-0,10 кГ/см 2 за 30 сек. Для проверки используют специальные приборы (ГАРО) с ручным или электрическим приводом.

Так как давление, создаваемое насосом, часто зависит от упругости пружины диафрагмы, то её необходимо проверять (на специальном приборе) по длине в свободном состоянии и под определённой нагрузкой.

При поэлементной диагностике карбюраторов контролируют уровень топлива в поплавковой камере, пропускную способность дозирующих элементов (жиклёров, распылителей), герметичность клапана экономайзера.

У большинства отечественных карбюраторов уровень топлива располагается ниже плоскости разъёма карбюратора на 15-19 мм.

Уровень можно проверять без разборки карбюратора и снятия его с двигателя. Для этого применяют приспособление в виде стеклянной трубки, соединённой резиновым шлангом с металлическим штуцером, который ввёртывается вместо пробки под одним из жиклёров.

Приспособление действует по принципу сообщающихся сосудов. Расстояние от плоскости разъёма поплавковой камеры до уровня топлива в стеклянной трубке укажет на высоту уровня топлива в поплавковой камере. При замере этим приспособлением необходимо подкачивать топливо рычагом ручной подкачки насоса.

Проверка уровня топлива в поплавковой камере на снятом с двигателя карбюраторе производится на приборе ГАРО (модель 577). Этот прибор позволяет с помощью топливного насоса создать рабочее давление в поплавковой камере и одновременно с проверкой уровня топлива проконтролировать герметичность соединений карбюратора. Некоторые карбюраторы (К-82М, К-84М, К-88) имеют для проверки уровня топлива контрольное отверстие в стенке поплавковой камеры.

Пропускная способность жиклёров в соответствии с ГОСТ 2093-43 определяется количеством воды в кубических сантиметрах, протекающей через дозирующее отверстие жиклёра за 1 мин под напором водяного столба высотой 1 м ± 2 мм при температуре воды 20 ± 10 С.

Измерение пропускной способности жиклёров проводится на приборах с абсолютным или относительным замером. В приборе с абсолютным замером с помощью мерной мензурки измеряют всё количество воды, прошедшее за определённое время через жиклёр при напоре в 1 м . В приборе с относительным замером общее количество воды, вытекающей за определённое время из бачка прибора, ограничивается пропускной способностью калиброванного отверстия. Из этого количества только часть воды успевает пройти через жиклёр, а остальная вода попадает в мерную трубку. В трубке устанавливается постоянный уровень воды. Этот уровень тем ниже, чем больше пропускная способность жиклёра. Шкала мерной трубки путём испытания эталонных жиклёров протарирована так, что непосредственно показывает количество воды (см 3 ), прошедшее через жиклёр за 1 мин.

В первом случае время истечения определяется по секундомеру или песочным часам, а затем расход воды находят по формуле

где g - пропускная способность жиклёра (расход воды), см 3 /мин ; Q - расход воды за время истечения, см 3 ;  t - время истечения воды, сек.

Герметичность клапана экономайзера с вакуумным и сопротивление давлению его открытия проверяются на приспособлении НИИАТ. Приспособление позволяет создать разрежение над диафрагмой клапана 200 мм рт. ст. При таком разрежении клапан должен быть плотно закрыт и не пропускать бензин. Затем разрежение над диафрагмой постепенно уменьшают и момент открытия клапана экономайзера отмечают по появлению течи бензина из-под клапана. Клапан должен открываться при разрежении над диафрагмой 100-120 мм рт. ст. Для проверки закрытия клапана экономайзера разрежение над диафрагмой постепенно увеличивают до прекращения течи из-под клапана. Разница в давлениях открытия и закрытия клапана не должна превышать 25 мм рт. ст.

Ограничители максимальных оборотов двигателя могут быть пневматическими или центробежно-вакуумными. Пневматические ограничители проверяют на приборе НИИАТ по величине натяжения пружины под действием эталонного груза. В центробежно-вакуумных ограничителях контролируют момент включения центробежного датчика и герметичность его клапана.

Момент включения центробежного датчика проверяют с помощью специального прибора. Прибор позволяет создать в датчике необходимое разрежение, измерить его с помощью пьезометра, а также обеспечивает вращение ротора датчика. Порядок регулировки следующий: датчик устанавливают на прибор и его ротор приводится во вращение со скоростью 1000 об/мин. С помощью насоса прибора в роторе создаётся разрежение, равное 250 мм вод. ст. Затем число оборотов плавно увеличивают. Начало увеличения разрежения (по пьезометру) должно наблюдаться при 1500-1550 об/мин ротора. Необходимая регулировка осуществляется с помощью винта пружины клапана.

Карбюратор в целом может быть проверен на безмоторной установке. Установка позволяет воспроизвести условия работы карбюратора на двигателе и имитировать все установившиеся режимы работы двигателя от холостого хода до максимальной мощности.

При проверке на безмоторной установке определяют количество топлива, расходуемое карбюратором в зависимости от количества воздуха, поступающего в него через воздушный патрубок и соответствующего определённым режимам работы карбюратора на автомобиле. Расходы воздуха, соответствующие каждому из режимов работы, определяют заранее испытаниями на эталонных карбюраторах в определённых условиях. Например, первый режим (и соответствующий ему расход воздуха) подобран для случая движения автомобиля с небольшой установившейся скоростью по горизонтальной дороге, последний - работа карбюратора на полном открытии дросселя, остальные режимы - промежуточные.

Сравнивая расходы топлива с контрольными значениями, можно определить состояние и исправность карбюратора. Так, при повышенной пропускной способности жиклёров, обеспечивающих основную подачу топлива, расход топлива на всех режимах оказывается выше контрольных значений. Негерметичность клапана экономайзера приводит к повышению расхода топлива на режиме малой нагрузки, в то время как на остальных режимах расход остаётся в пределах норм.

Испытание карбюратора на безмоторной установке даёт достаточно полную картину его работы на всех режимах и позволяет обнаружить имеющиеся неисправности.

Регулировочные работы и работы по обслуживанию карбюраторного двигателя заключаются в устранении выявленных при проверке неисправностей. Наиболее характерными для карбюраторного двигателя являются устранение негерметичности в топливопроводах и агрегатах, промывка и очистка топливных и воздушных фильтров.

У карбюраторного двигателя регулируют уровень топлива в поплавковой камере. Для этого изменяют число прокладок под гнездом игольчатого клапана или изгибают рычажок поплавка, упирающийся в иглу. Жиклёры, не соответствующие по пропускной способности нормам, заменяют. Регулировку карбюратора проводят на минимальные обороты холостого хода на прогретом двигателе. До её начала необходимо проверить работу системы зажигания, приводов дросселя, а также убедиться в отсутствии подсосов воздуха во впускном трубопроводе. Минимальных оборотов двигателя добиваются путём поочерёдного вывёртывания и завёртывания винта качества смеси и упорного винта дросселя, подбирая наиболее выгодное их положение, соответствующее наименьшим устойчивым оборотам. При правильной регулировке карбюраторный двигатель должен устойчиво работать при 400-600 об/мин коленчатого вала.

При необходимости регулируют момент открытия клапана экономайзера или ход насоса-ускорителя, датчик ограничителя максимальных оборотов.