Діагностування ГРМ за зовнішніми ознаками

При діагностуванні газорозподільного механізму перевіряють: фази газорозподілу; зазор між розподільчим валом і підшипниками; спрацьовування напрямних втулок клапанів і самих клапанів, зазори між клапаном і сідлом клапана, клапаном і приводом клапана, клапаном і коромислом.

Найбільш поширені методи діагностування газорозподільного механізму за шумами і вібраціями, герметичністю надпоршневого простору циліндрів двигуна (за компресією, угаром масла, розрідженням на впуску, витіканням стиснутого повітря, опором проти прокручування колінчастого валу та ін.).

Діагностування за шумами і вібраціями. Шуми в працюючому ГРМ виникають внаслідок вібрації клапанів, коливання розподільчого валу і кулачків від імпульсів крутильних коливань колінчастого вала, коливання газів по впускному і випускному трубопроводах, співударяння різних деталей, тертя в рухомих з'єднаннях.

За характером стукоту або шуму і за місцем його виникнення можна визначити деякі несправності механізму газорозподілу (збільшення зазорів між клапанами і штовхачами, клапанами і втулками, у підшипниках розподільчого валу, між клапанами і коромислами).

Найперспективнішим методом діагностування технічного стану газорозподільного механізму є віброакустичні методи із застосуванням спеціальної вимірювальної апаратури. Для віброакустичного діагностування використовують віброколивальні процеси пружного середовища, які виникають при роботі механізмів. Джерелом цих коливань є газодинамічні процеси (згоряння, випуск, впуск), регулярні механічні співударяння у спряженнях за рахунок зазорів і зрівноваженості мас, а також хаотичні коливання, які зумовлені процесами тертя. При роботі двигуна всі ці коливання накладаються одне на одне і, взаємодіючи, утворюють випадкову сукупність коливальних процесів, яку називають спектром. Це ускладнює віброакустичне діагностування потребою заглушувати перешкоди, виділяти корисні сигнали й розшифровувати коливальний спектр.

Поширення коливань у пружному середовищі (тверді тіла, рідини, гази) має хвильовий характер. Параметрами коливального процесу є частота (періодичність), рівень (амплітуда) і фаза (положення імпульсу коливального процесу щодо опорної точки циклу роботи механізму). Рівень вимірюють зміщенням, швидкістю або прискоренням частинок пружного середовища, тиском, що виникає в ньому, або ж потужністю коливального процесу. Між параметрами коливального процесу є перевідні масштаби. Повітряні коливання прийнятого називати шумами (стукотом), які сприймаються за допомогою мікрофона. Коливання матеріалу, з якого складається механізм, називається вібраціями. Параметри вібрації сприймаються за допомогою п'єзоелектричних датчиків, потім підсилюють, вимірюють за масштабом і реєструють.

Основною характеристикою зовнішнього і внутрішнього шуму є рівень звуку в децибелах, допустимі значення якого для усіх груп автомобілів приводяться в Додатку до “Положення про технічне обслуговування і ремонт дорожніх транспортних засобів автомобільного транспорту”.

Віброакустична діагностика дає змогу розшифрувати коливальні процеси, оскільки кожна співударяюча пара породжує свої власні коливання, які за своїми параметрами різко відрізняються від коливань газодинамічного походження і коливань, спричинених тертям. Потужність коливань різко змінюється при зміні зазорів. Це пояснюється тим, що зміна зазорів приводить до зміни енергії співударянь. При цьому змінюється також тривалість співударянь. Наявність коливань пар, що співударяються, визначають за фазою відносно опорної точки (верхня мертва тотчка, посадка клапана та ін.).

Є кілька методів віброакустичного діагностування. Найпоширеніша реєстрація рівня коливального процесу у вигляді миттєвого імпульсу в функції часу (або частоти обертання колінчастого валу) за допомогою осцилографа. Рівень і характер спаду коливального процесу порівняно з нормативним дають змогу визначити несправність спряження, що діагностується. Більш універсальним методом віброакустичної діагностики є реєстрація і аналіз усього спектра, тобто всієї сукупності коливальних процесів. Коливальний спектр знімають на вузькій характерній ділянці процесу при відповідних швидкісному і навантажувальному режимах роботи механізму, який діагностується. Аналіз спектра полягає в групуванні за частотами його складових коливальних процесів за допомогою фільтрів (подібно до настроювання радіоприймачів на відповідну хвилю). Дефект виявляють за максимальним або середнім рівнем коливального процесу у смузі частото, зумовленій роботою діагностованого спряження порівняно з нормативами (еталонами).

Наближено визначити шуми і стукіт у двигуні можна за допомогою стетоскопа (фонендоскопа). Двигун допускається до експлуатації при помірному стукоті клапанів, штовхачів і розподільчого вала на малих обертах холостого ходу.

Стукіт клапанів дзвінкий, частий, добре прослуховується на прогрітому двигуні. Він виникає при збільшенні теплових зазорів між стержнями клапанів і носком коромисла (штовхачем). Точність діагнозу за допомогою стетоскопів значною мірою залежить від досвіду механіка або слюсаря – моториста.