ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ МАШИН

И ИХ ВНЕШНИЕ ПРИЗНАКИ

Неисправности двигателя

В процессе эксплуатации возникают неисправности и отказы в работе составных частей машин. Важно научиться определять их как по внешним качественным признакам, так и с помощью диагностических средств.

Рассмотрим основные неисправности двигателя, трансмиссии, систем и механизмов трактора и их внешние признаки.

Неисправности двигателя чаще всего возникают вследствие нарушения тепловых и нагрузочных режимов работы, герметичности внутренних полостей, а также использования некачественных сортов топлива и масла.

Цилиндропоршневая группа. В самых тяжелых условиях в двигателе работает цилиндропоршневая группа. Ее детали выполняют  наиболее ответственные функции в рабочем процессе двигателя. Так, поршневые кольца и гильзы должны создавать достаточно герметичное рабочее пространство цилиндра, интенсивно отводить теплоту от поршнем в систему охлаждения, маслосъемные кольца должны обеспечивать образование равномерной масляной пленки на трущихся поверхностях и не допускать попадания масла в камеру сгорания.

По мере изнашивания цилиндропоршневой группы, а также при закоксовывании колец или их поломке герметичность рабочего объема цилиндра становится не достаточной. Это приводит к уменьшению давления и температуры сжатого воздуха, следствием чего являются затрудненный пуск (топливо не самовоспламеняется) и перебои в работе двигателя. При сгорании топливовоздушной смеси газы под большим давлением прорываются в картер, откуда выходят в атмосферу через сапун. С износом деталей,

потерей упругости колец увеличивается количество масла, проникающего в надпоршневое пространство и сгорающего там под действием высокой температуры.

Попадание масла в камеру сгорания вызывает образование нагара на днищах поршней и головке цилиндров и затрудняет отвод теплоты через стенки цилиндров.

Сгорание масла изменяет цвет отработавших газов - они становятся синеватого цвета.

Внешними признаками неисправности цилиндропоршневой группы являются дымление из сапуна, перерасход масла, затрудненныйпуск дизеля, снижение мощности, белый дым при пуске, синий -при работе.

Кривошипно-шатунный механизм. Детали механизма работают в условиях больших знакопеременных нагрузок. Один из основных факторов, влияющих на работу соединений коленчатого вала и шатунов, - зазор в подшипниках. С увеличением зазора нарушаются условия жидкостного трения, возрастают динамические нагрузки, постепенно приобретающие ударный характер. Давление масла в магистрали двигателя понижается, так как облегчается его протекание через увеличенные зазоры подшипников коленчатого вала. Это ухудшает смазывание гильз цилиндров, поршней и колец.

Внешними признаками увеличения зазоров являются понижение давления масла (при исправной смазочной системе), а также стуки, прослушиваемые на определенных режимах с помощью стетоскопа (рис. 2.1).

Газораспределительный механизм. В процессе эксплуатации двигателя герметичность рабочего объема цилиндра нарушается из-за неплотностей прилегания клапанов вследствие подгорания их фасок и рабочих фасок гнезд в головке цилиндров, из-за негерметичности стыка головки и блока и прогорания прокладки, из за нарушения теплового зазора между клапаном и его приводом.

Рис. 2.1. Места прослушивания стуков в соединениях двигателя:

1 - коленчатый вал - коренной подшипник; 2 - толкатель - втулка; 3 - клапан - днище поршня; 4 - боек коромысла - стержень клапана; 5 - распределительный вал - подшипник; 6 - распределительные шестерни; 7 - кулачок распределительного вала - толкатель

По мере изнашивания зубчатых колес механизма газораспределения, подшипников и кулачков распределительного вала, а также отклонения тепловых зазоров между клапаном и коромыслом от номинальных значений нарушаются фазы газораспределения.

Указанные неисправности предопределяют появление металлических стуков в зоне клапанного механизма и многопричинных внешних качественных признаков, таких как трудный пуск, перебои в работе, снижение мощности.

Система питания. На систему питания приходится 25 ... 50 % всех неисправностей, наблюдаемых на тракторных дизелях. На рабочий процесс и скорость изнашивания деталей двигателя большое влияние оказывает состояние системы очистки воздуха, всасываемого в цилиндры. С увеличением наработки ухудшаются рабочие характеристики воздухоочистителя - коэффициент пропуска абразивных частиц различного размера и сопротивление. Причины этого изменения - накопление пыли в фильтрующих элементах, а также снижение уровня и ухудшение свойств масла в поддоне. Повышение сопротивления вызывает увеличение разрежения во впускном коллекторе, что повышает опасность подсоса неочищенного воздуха через неплотности воздушного тракта, снижает степень наполнения цилиндров воздухом и, следовательно, мощность и экономичностьдвигателя.

Для своевременного обнаружения неисправностей в системе очистки и подачи воздуха контролируют герметичность системы, сопротивление воздухоочистителя и впускного тракта (по разрежению в нем) с помощью диагностических средств или штатных приборов.

О неудовлетворительной работе топливной аппаратуры свидетельствуют затрудненный пуск дизеля и неустойчивая работа, повышенная дымность отработавших газов, пониженные мощность и экономичность.

Затрудненный пуск и неустойчивая работа дизеля происходят из-за попадания в цилиндры воды, наличия втопливе воздуха, закоксовывания или залегания иглы в корпусераспылителя, чрезмерного износа прецизионных пар топливногонасоса, неравномерности подачи топлива в цилиндры, значительногоизноса механизмов регулятора. Возможны также поломки пружин плунжеров, нагнетательных клапанов и форсунок, заеданиерейки топливного насоса или муфты регулятора, неисправность подкачивающего насоса.

Причиной повышенной дымности отработавших газов является неполное сгорание топлива из-за неудовлетворительнойработы форсунок, слишком раннее или, наоборот, позднеевпрыскивание топлива в цилиндры, чрезмерная подача топлива, недостатоквоздуха (при сильном засорении воздухоочистителя).

Форсунки обеспечивают нормальное протекание рабочего процесса при хорошем впрыскивании и распыливании топлива под определенным давлением. По мере изнашивания деталей форсунки и снижения упругости пружины давление начала впрыскивания топлива уменьшается, а следствием этого являются увеличение объема впрыскиваемого топлива и угла начала впрыскивания, изменение мощности и экономичности. При значительном снижении давления впрыскивания топливо может подтекать из распылителя после посадки иглы в седло, что быстро приводит к его закоксовыванию, ухудшению качества распыливания, зависанию иглы. Закоксовывание проходных сечений распылителей определяет изменение пропускной способности и неравномерность работы дизеля.

Работоспособность системы питания нарушается также при неисправности простейших вспомогательных устройств - бака, топливопроводови их соединений, фильтров, топливоподкачивающегонасоса. Иногда топливо плохо подается в систему вследствие засорения отверстия (обычно в пробке), сообщающего бакс атмосферой. При этом по мере расхода топлива в баке создаетсяразрежение, и топливо не подается в систему питания.

Нередки случаи, когда топливо не поступает или поступает с перебоями из-за подсоса воздуха в систему питания. При этом в каналах топливных фильтров и топливного насоса образуются воздушные пробки. Пуск дизеля при этом затруднен, так как топливо к форсункам поступает с перебоями, не создается нужное давление для впрыскивания. Дизель либо не дает вспышек, либо <<схватывает>>, дает отдельные вспышки, но не заводится.

Прекращение подачи топлива к топливному насосу высокого давления или подача его с перебоями и в недостаточном объеме наблюдается также при засорении топливопровода (попадание соринок, ниток, клочков обтирочных материалов, применяемых при обслуживании трактора). В зимнее время причиной прекращения подачи топлива может быть образование в топливопроводах и отстойниках фильтров ледяных пробок при заправке топлива с примесью воды.

Многовариантность причин, вызывающих одни и те же последствия, обусловливает необходимость при поиске неисправности определенными действиями исключать из рассмотрения исправные составные части, пока не будет обнаружена неисправность.

Смазочная система. Техническое состояние смазочной системы оценивается давлением масла в магистрали и его температурой. На давление и температуру масла влияют состояние системы охлаждения, тепловой и нагрузочный режимы дизеля, сорт применяемого масла. При использовании моторного масла соответствующего сорта, а также при исправном состоянии дизеля и нормальных режимах его работы причиной чрезмерно высокой или низкой температуры масла может быть неисправность клапана-термостата. При износе клапана-термостата или поломке пружины масло циркулирует через радиатор, его температура понижается, а давление наоборот повышается.

К понижению давления масла в магистрали приводят чрезмерный износ сопряжении кривошипно шатунного механизма, низкая подача масляного насоса и износ или разрегулирование сливного и перепускного клапанов. В этих случаях ухудшается фильтрация масла в фильтре центробежной очистки, в магистраль поступает загрязненное масло, что приводит к интенсивному изнашиванию дизеля. То же самое происходит и при чрезмерном загрязнении или неисправности фильтров.

При низком качестве масла и нарушении правил заправки может быть засорена сетка маслозаборника, что вызывает уменьшение объемной подачи масляного насоса.

Исправность смазочной системы в эксплуатации контролируется по штатному манометру и термометру на щитке приборов трактора.

Система охлаждения. Нормальный тепловой режим дизеля зависит в первую очередь от герметичности рубашки охлаждения. Нарушение герметичности рубашки охлаждения может быть вызвано рядом причин. При проседании гильз, неплотности стыка головки с блоком, трещинах головки или блока, неработоспособном уплотнительном кольце гильзы вода проникает в цилиндры или картер. Обнаруживают это по изменению цвета отработавших газов, а также по образованию водомасляной эмульсии на поверхности масла в картере дизеля, что можно наблюдать на конце щупа для контроля уровня масла, а также по масляным пятнам на поверхности воды в радиаторе.

При заправленной системе охлаждения ухудшение отбора теплоты от нагревающихся стенок блока, гильз и головки блока цилиндровхарактеризует неисправности привода водяного насоса иего составных частей (ослабление натяжения ремня привода, срезаниештифта крыльчатки насоса), а также образование накипина стенках, снижающем их теплопроводность.

Если циркуляция охлаждающей жидкости нормальная (ее наблюдают при снятом паровоздушном клапане или пробке радиатора), перегрев дизеля в значительной мере обусловлен работой радиатора. Причинами перегрева могут быть несвоевременное подключение радиатора термостатом, засорение радиатора, образование накипи в трубках, резко снижающей их теплопроводность; ослабление натяжения ремней привода вентилятора. Медленный прогрев дизеля после пуска зависит в основном от неисправности термостата, преждевременно подключающего радиатор.

При эксплуатации в радиаторе иногда наблюдается вспенивание охлаждающей жидкости. Как правило, это связано с наличиеммасла в охлаждающей жидкости и обязательно сопровождаетсяповышением ее температуры и перегревом дизеля. Появление маслав охлаждающей жидкости указывает на то, что произошло соединениесистемы охлаждения и смазочной систем дизеля. Местомсоединения обычно является канал в головке блока цилиндровдля подачи масла на клапанный механизм, а возможной причиной - пористость литья или трещина головки блока цилиндров,нарушение прокладки между головкой и блоком цилиндров. Посколькудавление масла в смазочной системе в несколько раз больше,чем в системе охлаждения, на прогретом дизеле масло просачиваетсячерез поры или трещину в систему охлаждения.

Система пуска дизеля. Данная система выполняет относительно простые функции и работает кратковременно. Однако неисправности ее составных частей могут существенно осложнять эксплуатацию трактора.

Пусковые двигатели и передаточные механизмы часто преждевременно изнашиваются. К параметрам технического состояния пускового двигателя относятся состояние электродов свечи зажигания и зазор между ними, зазор между контактами прерывателя, степень намагниченности ротора магнето, угол опережения зажигания, состояние регулятора частоты вращения и карбюратора. При разрегулировании систем зажигания и питания пусковой двигатель не развивает полной мощности и работает с перебоями.

Например, в случае наличия нагара на электродах свечи, а также при чрезмерно малом или большом зазоре между ними искра будет слабой, возникают перебои в работе двигателя и не полностью сгорает топливо. Это же наблюдается и при чрезмерно малом или, наоборот, большом зазоре между контактами прерывателя либо размагничивании ротора магнето. При раннем или позднем зажигании пусковой двигатель трудно пускается, имеет заниженную мощность, быстро перегревается.

Перегрев двигателя вызывает его продолжительная работа при полной нагрузке или большое количество накипи в рубашке охлаждения. Непрерывная работа пускового двигателя при полной нагрузке допускается не более 10 мин.

Мощность и топливная экономичность пускового двигателя зависят от загрязненности воздухоочистителя. Чрезмерное загрязнение воздухоочистителя приводит к обогащению рабочей смеси, сопровождаемому неполным сгоранием топлива, а следовательно, ухудшению мощностных и топливных показателей.

Основными параметрами технического состояния передаточных механизмов служат степень износа дисков и правильность регулирования сцепления и механизма выключения редуктора пускового двигателя.При разрегулировании и чрезмерном износе дисковсцепление пробуксовывает. Качественный признак пробуксовываниясцепления - замедленное вращение коленчатого вала дизеля при повышенном или номинальном частоте вращения коленчатого вала пускового двигателя.

Неисправности трансмиссии

Основные причины появления неисправностей механизмов трансмиссии - их разрегулирование, негерметичность картеров, нарушение режимов смазывания (периодичности замены, сортов применяемых масел), а также износ и увеличение зазоров соединении, предопределяющих существенное возрастание ударных нагрузок в кинематических парах и подшипниках трансмиссии.

Нормальная работа фрикционных муфт во многих случаях зависит от исправности механизмов управления. В первую очередь это относится к главному сцеплению тракторов. Бесшумное включение передач возможно только при выключенном сцеплении. Однако износ деталей механизма управления сцеплением увеличивает свободный ход педали или рычага. В результате не обеспечивается полное выключение сцепления: оно <<ведет>>, и вращение от дизеля частично передается на вал коробки передач. Так как введение в зацепление зубчатых колес затруднено, зацепление сопровождается характерным скрежетом при; соприкосновении торцов зубчатых колес, их износом и сколом зубьев. При такой эксплуатации рабочая длина зубьев быстро уменьшается, а это ведет к увеличению удельных нагрузок на зубья, их ускоренному износу и выкрашиванию. При попадании крупных осколков в зацепление или в пространство между зубчатым колесом и корпусом возможны поломки зубьев или корпуса с аварийными последствиями.

Работоспособность сцепления может нарушаться и в результате постепенного уменьшения свободного хода педали. Это приводит к повышенному нагреву и износ у выжимного подшипника, неполному включению сцепления и пробуксовке дисков.

Затрудненное включение передач может определяться неисправностью тормозка, так как при его неисправности даже принормальном, полном выключении сцепления первичный вал  коробки передач быстро не остановится. Поэтому нужно своевременно обнаруживать разрегулирование или недопустимый износколодки тормозка. Скрежет зубьев при переключении передач -сигнал для немедленного устранения неисправностей сцепленияи тормозка.

Нормальная работоспособность зубчатой передачи сохраняется в течение длительного периода, если обеспечены зацепление на всю ширину зубьев колес, бесшумное введение в зацепление переключаемых пар зубчатых колес, их правильное взаимное расположение, нормальные зазоры в подшипниковых опорах валов или блоков зубчатых колес.

Признаками изнашивания зубьев зубчатых передач, шлицов валов и зубчатых колес являются шум и вибрация в результате ростаударных нагрузок в трансмиссии при колебании тягового усилиятрактора.