Date post: | 03-Jun-2018 |
Category: |
Documents |
Upload: | petrovai-alexandru |
View: | 219 times |
Download: | 0 times |
of 233
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
1/233
DIAGNOSTICAREAMOTOARELOR
Suport de curs
Nicolae UREA Valeriu ENACHE
Nicolae ISPAS Mircea NSTSOIUMarin STNESCU
Ed. Universitii Transilvania din BraovBraov, 2006.
ISBN(10) 973-635-767-8, ISBN(13) 978-973-635-767-1
1
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
2/233
CUPRINS1. Generaliti1.1.Definiii1.2 Domeniile de utilizare a diagnosticrii n cadrul ntreinerilor tehnice
1.3. Tipuri de diagnosticare1.4. Clasele diagnosticrii tehnice1.5. Diagnosticarea automat1.6. Sisteme de diagnosticare la bord2. Structura parametrilor de diagnosticare parametri de diagnosticare2.1. Obiective2.2. Tehnologia i structura procesului de diagnosticare2.3. Succesiunea operaiilor de diagnosticare2.4. Rolul diagnosticrii n procesul de diagnosticare a automobilelor
2.5. Parametri de diagnosticare2.6. Particularitile parametrilor de diagnosticare2.7. Valori caracteristice ale parametrilor de diagnosticare3. Determinarea valorilor limitale parametrilor de diagnosticare3.1. Obiective3.2. Determinarea valorilor limit3.3. Prognozarea duratei remanente de funcionare a automobilelor pe baza diagnosticrii4. Diagnosticarea strii tehnice a motoarelor4.1. Obiective
4.2. Schimbarea strii tehnice4.3. Parametrii de diagnosticare global4.3.1. Diagnosticarea dupputerea efectiv4.3.2. Diagnosticarea pe baza consumului de combustibil4.3.3. Diagnosticarea dupzgomot4.3.4. Diagnosticarea puterii motorului prin metoda accelerrii n gol5. Diagnosticarea de profunzime a motorului5.1. Diagnosticarea mecanismului motor5.1.1. Diagnosticarea pe baza presiunii la sfritul comprimrii5.1.2. Diagnosticarea pe baza pierderii de aer introdus n cilindrii6. Diagnosticarea de profunzime a motorului (continuare)6.1. Diagnosticarea mecanismului motor pe baza depresiunii din colectorul de admisie6.2. Diagnosticarea gradului de etanare a cilindrilor6.2.1. Diagnosticarea pe standul cu role6.2.2. Msurarea depresiunii cu scoaterea din funciune a unui cilindru6.2.3. Msurarea debitului de gaze scpate n carter6.3. Diagnosticarea motorului prin metoda vibroacustic
2
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
3/233
7. Diagnosticarea mecanismului de distribuie7.1. Simptomatologie
7.2. Schimbarea strii tehnice7.3. Verificarea jocului termic7.4. Verificarea etaneitii7.5. Verificarea fazelor de distribuie7.6. Analiza zgomotelor7.7. Studiu de caz8. Diagnosticarea instalaiei de alimentare a motoarelor cu aprindere prin scnteie8.1. Schimbarea strii tehnice8.2. Analizoare cu absorbie cu radiaii infraroii8.3. Diagnosticarea dupgradul de poluare9. Diagnosticarea instalaiei de alimentare a motoarelor cu aprindere prin comprimare9.1. Diagnosticarea global9.1.1. Opacimetre care funcioneazpe principiul filtrrii9.1.2. Opacimetre care funcioneazpe principiul absorbiei9.2. Diagnosticarea de profunzime9.3. Proba de zgomot BOSCH9.4. Diagnosticarea pompelor de injecie
9.5. Diagnosticarea echipamentului de injecie pe baza oscilogramei presiunii din conducta de refulare9.6. Diagnosticarea echipamentului de injecie pentru motoare Diesel cu comandelectronic9.7. Diagnosticarea bujiilor incandescente10. Diagnosticarea instalaiei de rcire a motoarelor10.1. Schimbarea strii tehnice10.2. Parametri de diagnosticare10.3. Diagnosticarea etaneitii instalaiei10.4. Diagnosticarea funcionrii termostatului10.5. Testarea supapelor buonului de umplere
10.6. Testarea radiatoarelor10.7. Calitatea lichidului de rcire10.8. Rcirea cu ap11. Diagnosticarea instalaiei de ungere11.1. Schimbarea strii tehnice a instalaiei de ungere n procesul de exploatare11.2. Diagnosticare complex(global) a instalaiei de ungere11.3. Diagnosticarea de profunzime11.3.1.Diagnosticarea pompelor de ulei11.3.2. Diagnosticarea filtrelor de ulei
3
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
4/233
1. PRINCIPIILE GENERALE ALE
DIAGNOSTICRII AUTOVEHICULELOR
OBIECTIVE
1. Definirea conceptelor utilizate n domeniul diagnosticrii.
2. Prezentarea tipurilor i claselor de diagnosticare.3. Diagnosticarea la bord (OBD).
4
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
5/233
GENERALIT
I
1.1. Definiii: Diagnosticarea tehnica autovehiculelorreprezinttotalitatea operaiilor tehnice i tehnologice necesarepentru determinarea strii tehnice i a capacitii defuncionare a unui sistem sau a ntregului automobil, precum ievaluarea acestora n raport cu condiiile de exploatare, frdemontarea pieselor sau a ansamblului respectiv.
Diagnosticarea permite evaluarea resursei remanente i acapabilitii funcionale a automobilelor, n limitele solicitrilordate de regimul de exploatare i a prognozrii duratei sigure de
funcionare (frcderi).
5
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
6/233
1.2. Domenii de utilizare ale diagnosticrii:
Domeniul principal de utilizare a diagnosticrii n procesul dementenana autovehiculelor l reprezintinspeciile tehniceplanificate i operative, controlul calitii ntreinerii, reviziileimpuse de legisla
ii pentru siguran
a circula
iei
i protec
ia
mediului.
1.3. Tipuri de diagnosticare:
Diagnosticarea funcionalcuprinde un complex de msuri prin carese verificdirect sau indirect capacitatea de lucru a unui sistem tehnicpe baza msurrii principalilor parametri ai sistemului. Rezultatelemsurtorilor se comparcu valorile limitstabilite pentru sistemul dat.
n funcie de modul de efectuare, diagnosticarea funcionalpoate firealizatintern (computer de bord) sau extern cu aparate specializate pesistemele autovehiculelor.
6
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
7/233
7
Diagnosticarea defectoscopicare menirea sdetermine: cauza defeciunii; localizarea elementelor defecte sau a dereglajului; parametrul de stare modificat.Un rol important al diagnosticrii defectoscopice este i aprecierea
modului n care sunt intercondiionate regimul de exploatare, sarcinade transport, regimul de mentenan, cu natura defeciunii.
Funcia de evaluare a diagnosticrii defectoscopice are n vederestabilirea msurilor de repunere n funciune a sistemului. Volumulde muncpentru repunerea n funciune l constituie operaiile dereglaj necesare sau operaiile de nlocuire a elementelor nereglabile
defecte.Diagnosticarea duratei remanente de funcionare este un alt
domeniu de aplicaie al diagnosticrii tehnice.
Aceastformde diagnosticare se realizeazca o operaie de sinestttoare de genul verificare-planificare. Pe baza rezultatelor seprevd termenele raionale ale operaiilor de ntreinere i duratafuncionalfrcderi a automobilelor.
Diagnosticarea defectoscopici diagnosticarea resursei (duratei)remanente de funcionare formeazmpreundiagnosticarea dedegradare.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
8/233
8
n afarde cele trei tipuri principale de diagnosticare amintite
mai nainte, existo clasificare tipologicdupalte criterii.n funcie de ctigul informaional se deosebesc:
diagnosticrile complexe (globale);
diagnosticrile de profunzime (pe elemente).
Exemplu: n cazul unei diagnosticri defectoscopice, prindiagnosticarea complex(global) se determinsistemul care
este defect sau prezintanomalii funcionale i dupaceea, pebaza diagnosticrii de profunzime, elementul defect sau
dereglarea care a generat funcionarea aparametric. (Motorul se
supranclzete:
Prin diagnozcomplexse determinca fiind defect sistemul dercire.
Prin diagnozde profunzime se constatelementul defect:termostatul.
1 4 Cl l di ti ii t h i Di d d l
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
9/233
1.4. Clasele diagnosticrii tehnice: Din punct de vedere alscopului i domeniilor de aplicaie a diagnosticrii tehnice ncadrul mentenanei automobilelor, se deosebesc cinci clase dediagnosticare:
Diagnosticarea empiricn cadrul acestei forme de diagnosticare se face o evaluare a strii
tehnice pe baza datelor nominale obinnd o decizie de formabine-ru. Diagnosticarea empiricnu constituie o diagnosticare
tehnicexact, deoarece nu poate realiza o prognozdefuncionare, nsla elemente sau sisteme simple poate fisatisfctoare n cazul n care se efectueazde ctre un personalcu experien. Se poate utiliza n cazul unei diagnosticri globale.
Diagnosticarea tehnicsimpl
se aplic
la stabilirea st
rii tehnicea sistemelor automobilului cu ajutorul aparatelor de msur.
Evaluarea strii tehnice rezultdin compararea mrimilormsurate cu valorile nominale ale parametrilor de stare, respectivde diagnosticare i prin urmrirea tendinei de modificare a
parametrilor de diagnosticare n raport cu valorile limitdedegradare stabilite empiric. Pentru sistemele importante aleautomobilului se obine o prognozare a resursei remanente defuncionare dar cu eroare relativ mare. Diagnosticarea tehnic
simplse utilizeazn cadrul diagnosticrilor globale sauplanificate care se practicla societile de transporturi.9
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
10/233
10
Diagnosticarea tehniccu un sistem de aparate de verificat ievaluarea statistica strii de degradare.
Starea tehnica sistemelor automobilului se determin
cu un completpolivalent de aparate asistate de calculator. Evaluarea strii tehnice se face
n limitele de deteriorare stabilite anterior iar rezultatul diagnozei senregistreazi se prelucreazstatistic constituind baza pentru determinarea
resursei remanente de funcionare.Diagnosticarea tehniccu un complex de aparate de verificat iprelucrarea automata informaiilor.Starea tehnicse determincu ajutorul unui complex de aparate de msur.
Datele msurate, se transmit unui sistem de diagnoz
interior, respectivcomputer de diagnosticare, care coordoneazprocesele de msurare i
evalueazdatele, acestea fiind stocate ntr-o memorie i transmise unuicalculator exterior (casetde diagnosticare).
Datele de msurare, n cadrul acestei forme de diagnosticare, se prelucreaz
automat iar pe imprimantse obin msurile de repunere n funciune
(reglajele necesare, nlocuiri, etc.).Totodat, datele obinute dupmsurare se stocheazntr-o memorie pentru
utilizri ulterioare. Aceast
clas
este utilizat
la diagnosticarea complex
ide profunzime a sistemelor complicate.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
11/233
Diagnosticarea automat.
Se caracterizeazprin determinarea i evaluarea tuturor parametrilor dediagnosticare ntr-o succesiune continu, automat.
Automatizarea poate fi extinspnla nivelul deciziilor de ntreinere.
Efortul manual se reduce la corectarea sau reglarea poziionalasenzorilor, respectiv a canalelor de semnale, iar reglajele ntre dou
msurtori necesare trebuie sse realizeze cu o probabilitate redus. n
prezent n practica construciei i exploatrii automobilelor pot aprea iforme mixte.
11
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
12/233
SISTEMELE DE DIAGNOSTICARE LA BORD - OBD
(On-Board Diagnosis) Sisteme computerizate care monitorizeazstareamecanismelor, a sistemelor de reducere a emisiilor,precum i a componentelor importante ale motorului.
Sisteme de autodiagnosticare ncorporate n moduleelectronice care se gsesc montate pe autovehiculelemoderne.
Paii parcuri n cazul detectrii unei defeciuni:1. Apariia unui semnal luminos de avertizare MIL
(Malfunction Indicator Lamp)
2. Generarea unui cod de defeciune de ctre calculatorul debord i stocarea acestuia n memoria calculatorului.
3. Alegerea unor aciuni de restabilire.
12
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
13/233
Sistemul OBD a fost pentru prima datintrodus de ctrefirma General Motors n anul 1981.
Clasificare:Sistemul OBD (1981-1996).
Sistemul OBD II (1996-prezent).Sistemul OBD III (se afln prezent n faza de cercetare).
NEAJUNSURILE SISTEMULUI OBD:1. Monitoriza numai sistemele care se ocupcu reducereaemisiilor autovehiculului.
2. Nu lua n calcul emisiile evaporative.
3. Lipsa standardizrii n cazul:- semnalului luminos de avertizare al defeciunii;
- codurilor de diagnosticare ale defeciunilor.13
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
14/233
Transmiterea seriala datelor pentru sistemul OBD
(soluie adoptatde Toyota n 1989).14
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
15/233
ECM care echipaautovehiculele anilor1985-1987
ECM care echipaautovehiculele anilor
1992-1995.
15
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
16/233
Semnal luminos de avertizare aconductorului auto n cazulapariiei unei defeciuni
Amplasarea conectorului n
partea stngsub panoul debord al autovehiculului
16
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
17/233
SISTEMUL DE CONTROL AL MOTORULUI, CONFORM CU OBD II
17
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
18/233
MODULUL DE CONTROL
AL MOTORULUI N
CAZUL SISTEMULUI
OBD II
18
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
19/233
TRANSMITEREA DATELOR LA DISTANN CAZULSISTEMELOR OBD
ncorporarea transponderilor radio n cadrul sistemelorde diagnosticare la bord ale autovehiculelorTransponderul reprezintun radio transmitor-receptor,activat s transmitdatoritrecepiei unui semnalprestabilit.Standardul OBD III se referla integrarea tehnologieitransponderilor n cadrul sistemelor OBD II.
Transponderul plasat pe autovehicul, va transmite:
numrul de identificare al autovehiculului (VIN);
codul referitor la starea sistemului OBD;
codurile de diagnosticare ale defeciunilor.
19
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
20/233
Sistem OBD III bazat pe tehnologia celular
20
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
21/233
Pentru a exploata mai departe datele care au fost generatede ctre sistemele de diagnosticare la bord, sunt necesare
un numr de sisteme IT (sisteme backend) ca parte a uneiinfrastructuri IT,avnd urmtoarele funcii: stocarea datelor;
exploatarea datelor; transmiterea datelor; securitatea datelor.
Telediagnosticarea reprezintdiagnosticarea cu ajutorul
telematicii.Aplicarea telematicii n cazul autovehiculelor acopero largvarietate de nevoi: telefon mobil; aplicaii mobile de birou: e-mail, fax; asistenn caz de urgensau accident;ndrumare de parcurs (route-guidance).
21
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
22/233
Exemplu de asistenn caz de urgen 22
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
23/233
23
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
24/233
24
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
25/233
25
2. STRUCTURA PROCESULUI DE DIAGNOSTICARE2. STRUCTURA PROCESULUI DE DIAGNOSTICARE
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
26/233
PARAMETRI DE DIAGNOSTICAREPARAMETRI DE DIAGNOSTICARE
26
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
27/233
STRUCTURA PROCESULUI DE DIAGNOSTICARE
PARAMETRI DE DIAGNOSTICARE
2.1.OBIECTIVE:1. Asimilarea tehnologiei i structurii
procesului de diagnosticare.2. Descrierea tipurilor de parametri dediagnosticare precum i a proprietiloracestora.
3. Descrierea valorilor caracteristice aleparametrilor de stare i a celor dediagnosticare.
27
2 2 TEHNOLOGIA I STRUCTURA PROCESULUI DE
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
28/233
2.2. TEHNOLOGIA I STRUCTURA PROCESULUI DEDIAGNOSTICARE
Procesul de diagnosticare al automobilelor cuprinde :
Msurare pentru diagnoz;
Evaluare a rezultatelor.
Valorificarea rezultatelor diagnozei pentru ntreinere i
prognozare se realizeazprintr-un proces de prelucrare adatelor obinute la verificarea mai multor uniti sau asupra
unui singur exemplar care a fost supus unui ir de verificri
ntr-un interval de timp dat.Aceste informaii pot defini evoluia fenomenului (proces de
uzur, mbtrnire etc.) i n consecindeterminstrategia de
ntreinere dependentde starea tehnica sistemului respectiv.28
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
29/233
29
- tehnologii de diagnosticare planificate, care cuprind diagnosticri
globale bine determinate (ex. determinarea puterii, a consumului
specific de combustibil la un motor ntr-un punct de funcionare
definit din caracteristica de turaie sau funcionarea instalaiei de
frnare);
-tehnologii de diagnosticare variabile, ntocmite pe baza unor
scheme-cadru n special pentru diagnosticarea defectoscopicn
situaia apariiei unui rezultat negativ de diagnosticare funcional
globalsau pierderea vizibila capacitii de funcionare.
n acest caz, apare utildiagnosticarea de profunzime viznd
diferite procedee de msurare pentru aceeai mrime de stare ntr-o
succesiune optimalstabilitempiric sau asistatde calculator.
Aceastsuccesiune constdintr-o ealonare periodica proceselor
de msurare pentru diagnosticare i de evaluare a rezultatelor pn
la soluionarea problemei n ansamblu.
Tehnologia de diagnosticare
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
30/233
Tehnologia de diagnosticaredefectoscopic
30
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
31/233
Tehnologia de diagnosticare a durateiremanente de funcionare
31
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
32/233
32
La evaluarea diagnosticrii se prelucreazdatele i constatrile
diagnozei, pe baza crora se stabilesc:
Variaia n timp a proceselor de uzurpentru stabilirea legilor
de uzuri a limitelor acestora n funcie de rulaj sau timp de
funcionare;
Calculul mediei timpului de bunfuncionare a elementelor i
sistemelor i stabilirea ratei cderilor pentru diferite moduri de
ntreinere;
Calculul frecvenei strilor de defectare n vederea modificrii
programului de ntreinere i pentru o exploatare optimali
economica automobilelor.
2 3 SUCCESIUNEA OPERAIILOR DE DIAGNOSTICARE
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
33/233
2.3. SUCCESIUNEA OPERAIILOR DE DIAGNOSTICARE
Diagnosticarecomplex
33
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
34/233
34
Diagnosticaresimplificat(tip Peysa)
2.4. ROLUL DIAGNOSTICRII N PROCESUL DE EXPLOATARE AAUTOMOBILELOR
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
35/233
AUTOMOBILELOR
Diagnosticarea este operaia care determinnecesitile reale de
efectuare a unor lucrri de ntreinere (reglaje, nlocuiri decomponente).
n cadrul mentenanei automobilelor,diagnosticarea are un rol de regulator !
35
Avantajeleefecturii operaiilor de mentenanpe bazadiagnosticrii:
funcionarea sigurn exploatare cu luarea n considerare acondiiilor variabile de exploatare; micorarea timpilor de staionare pentru ntreinerea tehnic;
reducerea timpului efectiv de lucru la operaiile de ntreinereprin diagnosticare defectoscopic; exploatarea sigura automobilelor la parametri economicioptimi i n concordancu normele de poluare;
economii de materiale prin utilizare a rezervelor de uzurexistente.
2.5. PARAMETRI DE DIAGNOSTICARE
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
36/233
36
n timpul funcionrii automobilelor are loc interaciunea dintrepiese mediul exterior. Structurile sufermodificri continue saudiscrete, trecnd astfel prin diverse faze care reprezintabaterimai mici sau mai mari de la starea iniial.Aceste modificri sunt de natur: - dimensional, - mecanic, -de
structurfizic, -chimic, -electricsau -complex. Ele se potexprima cantitativ, prin schimbarea valorilor unor parametri numiiparametrii de stare.
De cele mai multe ori ns, determinarea valoricexacta acestorparametri nu este posibil. De aceea, se recurge la un procedeude stabilire indirecta strii tehnice, opernd cu alte mrimi
dependente ntr-un anumit fel de parametri de stare i msurabilepe o cale oarecare.
Valoarea acestor parametri, numii parametri de diagnosticareconstituie exprimarea cantitativa schimbrilor survenite nstructura ansamblului autovehiculului i deci a modificrilorparametrilor de stare ai acesteia.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
37/233
Exemplu: grupul piston-cilindru are ca proces funcional de bazproducerea
de lucru mecanic util, dar pe lngaceasta mai apar i alte proceseauxiliare parazite: nclzire, fum la evacuare, zgomote, bti, arderea
uleiului din sistemul de ungere, modificri ale presiunii de compresie,
scpri de gaze n carter etc. Astfel de procese nsoitoare nu apar n cazul
sistemelor cu stare tehnicbun, sau se produc cu o intensitate
neglijabil, accentundu-se numai n cazul producerii defeciunilor. n
multe cazuri apariia lor este legatimplicit de nrutirea parametrilor
tehnici de exploatare ai motorului, dar constituie indiciul sigur al existenei
defeciunii.Intensitatea desfurrii acestor procese este determinatde starea tehnic
a pieselor care constituie acest grup: pistonul, segmenii i cilindrul.
37
Parametrii de stare:
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
38/233
jocul dintre piston i cilindru;jocul axial al segmenilor n canale;
fanta segmenilor;elasticitatea i integritatea lor.
Aceste mrimi nu pot fi msurate direct dela exterior frdemontarea motorului, dar
variaia lor, poate fi apreciatcantitativindirect prin urmtoarele mrimi numite
Parametrii de diagnosticare:putere;
consum de combustibil i lubrifiant;densitate de fum n gazele deevacuare;debitul i presiunea gazelor scpate ncarter;
presiunea n cilindru la sfritulcompresiei;scprile de aer;intensitatea i natura zgomotelor.
38
2.6. PARTICULARITILE PARAMETRILOR DE
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
39/233
DIAGNOSTICARE
1. univocitatea;
2. sensibilitatea;
3. informativitatea;4. repetabilitatea (stabilitatea);
5. economicitatea .
39
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
40/233
1. Univocitatea exprimcaracterullegturii ntre parametrii de stare i cei dediagnosticare.Legtura este univocatunci cnd uneivalori a unui parametru de stare (S) icorespunde o singurvaloare aparametrilor de diagnosticare (D) n toatplaja de variaie a primei mrimi: Sn...Sl(Sn valori nominale, Sl valori limit
ale parametrului de stare) curbele 1 i 2din figur.Univocitatea se traduce prin condiiamatematica creterii sau descreterii
monotone a parametrului dediagnosticare, frextreme.
40
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
41/233
2. Sensibilitatea unuiparametru dediagnosticare aratvariaia
sa specificatunci cndvaloarea parametrului destare s-a modificatelementar i este datdevaloarea absoluta
raportului:
Dupcum se vede dindiagrama sensibilitateafactorului de diagnosticare(D1) este mai mare dectcea a lui (D2).
S
D
41
3.Informativitateaparametrului de diagnosticare exprimprobabilitateastabilirii diagnosticului tehnic exact prin folosirea parametrului respectiv
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
42/233
stabilirii diagnosticului tehnic exact prin folosirea parametrului respectiv.Informativitatea este maximn cazul legturilor simple cnd valoarea unui
parametru de diagnosticare D este determinatde un singur parametru destare S [D = f(S)] cum e cazul celor mai simple sisteme: S D
Mai este maximi atunci cnd acelai parametru de stare S determinvalorile mai multor parametri de diagnosticare D1, D2, D3D1= f1(S); D2 = f2 (S); D3 = f3 (S)
D1S D2
D3
Gradul de informativitate este redus cnd mai muli parametri de stare S1,S2, S3 influeneazaceeai parametri de diagnosticare D.D = f(S1,S2,S3)
S1S2 DS3
42
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
43/233
4. Stabilitatea (repetabilitatea) parametrului de diagnosticareeste determinatde abaterea maxima mrimii acestuia fadevaloarea sa medie, n cazul repetrii probelor n aceleai condiii
de testare.Un parametru de diagnosticare este cu att mai valoros cu ctrepetabilitatea sa este mai mare, deci cu ct valorile obinutesunt mai grupate.
5. Economicitatea exprimcheltuielile specifice impuse de
msurarea parametrului de diagnosticare.
43
2.7. VALORI CARACTERISTICE ALE PARAMETRILOR DEDIAGNOSTICARE
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
44/233
Starea tehnica automobilului se
poate aprecia dupvalorileparametrilor si de stare. Acetiasufermodificri permanente
continue sau discrete.Variaiile continue sunt determinatede: uzura normal, de mbtrnirea
materialelor, coroziune etc. iurmeazo evoluie corespunztoaremodului propriu de desfurare aacestor procese, aa cum seexemplificn figura. Folosindmetode statistice, teoria fiabilitiincadreazmodificarea parametrilor
de stare, n legi probabilistice. 44
Modificrile discrete ale parametrilor de stare ai mainilor suntprilejuite fie de aciunea distructiva unor condiii de exploatare n
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
45/233
p j pafara limitelor normale (ocuri, izbiri), fie de existena unor
defecte de fabricaie. Cderile provocate de aceste cauze nurespecto lege oarecare i de aceea evoluia lor nu poate fimodelatmatematic, motiv pentru care ies de sub incidena
preocuprilor diagnosticrii.n cazul uzurii normale sau forate, un parametru de stare are ovariaie continun timpul creia ia diverse valori.
Din mulimea acestora se disting trei situa
ii caracteristice:
primadintre acestea corespunde unui automobil (subansamblu,pies) nou sau ieit din reparaie capital. Valorile respective ale
parametrilor de stare se ncadreazn limitele de toleran
aleprocesului respectiv de fabricaie sau reparaie la nivelurile
prevzute n documentaia tehnic. Acestea se numesc
valori nominale sau iniiale Sn i se stabilesc de regul, dupterminarea perioadei de rodaj a automobilului. 45
a doua situaie corespunde stadiului de exploatare cnd
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
46/233
a doua situaie corespunde stadiului de exploatare, cnd
parametrul de stare sufermodific
ri, care afecteaz
starea
tehnica mainii i provoacapariia unor efecte simptomatice
secundare: zgomote, fum, creteri de temperatur, care nsnu
scot vehiculul din funciune, dei performnanele sale pot fi
afectate.
Valorile parametrilor de stare realizate n momentul n careagregatul sau automobilul n ansamblu nu mai pot fi considerate
ca avnd o stare tehnicbun, dar totui pot funciona pnla
urmtoarea intervenie dupun rulaj mai ndelungat fralte
intervenii se numesc valori admisibile Sa.
46
a treia dintre situaiio reprezintcazul n care parametrul de
stare atinge valoarea limit Sl.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
47/233
47
stare atinge valoarea limitSl.
Aceaststare corespunde scoaterii din funciune a piesei, a
agregatului sau automobilului.
Prin urmare,starea tehnicreaa unui automobil este
determinatde apariia n structura sa a unor defeciuni de diferite
genuri i intensiti la unul sau mai multe agregate sau piese.
Defeciunile nu scot maina din funcionare, nu o fac
nefuncionabildin punct de vedere tehnic; nsneremedierea latimp a acestor defeciuni poate avea consecine mai grave, poate
cauza o cdere (ruperi, gripaje, spargeri) adicun eveniment
tehnic care conduce la imobilizarea vehiculului.
Valorilor nominale, admisibile i limit, ale parametrilor destare, le corespund n mod similar aceleai niveluri ale
parametrilor de diagnosticare.
Determinarea valorilor limitale parametrilor dedi ti
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
48/233
diagnosticare
48
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
49/233
49
3.1.Obiective: n acest capitol studenii se
vor familiariza cu:
Valorile caracteristice ale parametrilor dediagnosticare;
Determinarea valorilor limitale P.D.;
Prognozarea duratei remanente de
funcionare.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
50/233
Valorilor nominale, admisibile i limit, ale parametrilor
de stare, le corespund n mod similar aceleai niveluriale parametrilor de diagnosticare.
Valorile nominale ale parametrilor de diagnosticare sestabilesc de uzina constructoare, pe baza documentaiei
tehnice, a cercetrilor de laborator sau de exploatare. Ele pot
fi supuse corecturilor care in seama de regimul exploatrii (depild, se acceptun consum mai mare de combustibil i
lubrifiani dacautomobilul este exploatat n condiii grele,
rulajul se efectueazn zone montane, cariere, etc.) Astfel decorecii sunt prevzute, de regul, n normative.
50
3 2 Determinarea valorilor limit ale parametrilor de
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
51/233
3.2. Determinarea valorilor limit ale parametrilor de
diagnosticare este o operaie mai dificil, care se efectueazpebaze statistice plecnd de la msurarea efectiva unui
parametru de diagnosticare oarecare ntr-un parc de automobile
cu diferite stri tehnice.Practic, se procedeazn felul urmtor: se supune ncercrii un
numr oarecare de agregate sau automobile, determinndu-se
tot attea valori ale parametrului de diagnosticare cercetat.Acestea se aeazn ordine cresctoare iar irul rezultat se
limiteazntre douvalori: (Dmax) i (Dmin) ntre care trebuie
sse afle i valoarea nominalDn sau ntre valorile Dn i Dmax
(Dmin), dacmulimea valorilor parametrului de diagnosticare
admite numai o limit.
51
Limitele se fixeazarbitrar astfel nct ele scuprindvalorile
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
52/233
msurate care apar cu cele mai ridicate frecvene a cror
sumeste N*, precum i valoarea nominal.Se construiete histograma de distribuie, folosind ca intervalmrimea -D calculatcu formula lui Stegers:
+=
3,3lgN1DDD minmax
Se alege apoi o lege de repartiie n funcie de aspectulhistogramei i se calculeazparametrii repartiiei:
valoarea medie Dm;
dispersia:
legea probabilde distribuie i criteriul Pearson.
( ) ( )dttfmtD0
2d =
52
Odatlegea de distribuie determinat(vezi figura) se puneproblema stabilirii valorilor limit ale parametrului respectiv.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
53/233
problema stabilirii valorilor limitale parametrului respectiv.
Pentru aceasta se va ine seama deconcluzia rezultatpracticcncazul unei limitri superioare afactorului de diagnosticare, toate
obiectele care corespund limitei deprobabilitate P 0,85 au staretehnicbun, iar cele care corespund
valorilor parametrului dediagnosticare plasate dincolo de limitaP 0,95 au stare tehnicrea.
53
n cazul n care se considerprimului criteriu drept limitvaloricaparametrului de diagnosticare,probabilitatea considerrii unorobiecte defecte, cu diagnostic bun este minimn timp ce n
domeniul P 0,95 minimesteprobabilitatea scprii unordefecte cu apreciere bun.
Deci, n cazul sistemelor i mecanismelor importante (din punct de
d l i i i l i i) d i l d i l il
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
54/233
vedere al siguranei circulaiei) domeniul de apreciere a valorilor
limitpentru parametrul de diagnosticare respectiv va fi limitat la omprtiere de 85 %, n timp ce pentru
celelalte pri ale autovehiculului, domeniul de mprtiere poate fi
mrit pnla 95 %.
n cazul unei limitri bilaterale a distribuiei, limitele parametrului de
diagnosticare, n cazul mprtierii de 85 % se calculeazcu relaia:
54
unde:Dm valoarea medie aparametrului dediagnosticareDD factorul dedispersiedin legea de reparti
ie
stabilit.
Dl = Dm 1,5 DD
iar pentru mprtierea de 95 % cu relatia:
Dl = Dm 2 DD
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
55/233
n cazul unei limitri unice superioare, limita se determincu
expresiile:
Dl = Dm + DD - pt. 85 %
Dl = Dm + 1,7 DD - pt. 95 %Aceste relaii dau valori mai exacte pentru legea de distribuie
normal, i sunt mai puin recomandabile pentru distribuia gamma.
55
3.3. PROGNOZAREA DURATEI REMANENTE DE
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
56/233
FUNCIONARE A AUTOMOBILELOR PE BAZA
DIAGNOSTICRII
n ultima etapa lucr
rilor de diagnosticare se efectueaz
analiza rezultatelor diagnosticrii automobilului. Efectund
periodic aceste operaii, apare n mod implicit variaia
parametrilor strii tehnice care permite evaluarea valorilor pecare le vor avea aceti parametri ntr-un viitor mai apropiat sau
mai ndeprtat.
Cu alte cuvinte, existprobabilitatea prognozrii evoluiei unui
parametru, respectiv a strii tehnice a unui agregat.
56
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
57/233
Prognoza permite: prevenirea defectelor,
evidenierea uzurilor normale,
analizarea procesului de mbtrnire a pieselor,
indicparcursul pnla prima reparaie i ntre reparaii,
prentmpindemontrile inutile.
De asemenea, prognoza micoreazn mod sensibil manopera
lucrrilor de reparaii.
57
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
58/233
Prognozarea se bazeazpe rezultatele diagnosticrii i se
reduce la determinarea capabilitii tehnice remanente sau a
capabilitii garantate pentru o funcionare frdefectare a
mecanismelor, instalaiilor i agregatelor automobilului pnla
urmtoarea diagnosticare sau reparaie.
58
Forma funciei care determincapabilitatea remanent, ndependende timpul de funcionare, este urmtoarea:
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
59/233
59
D = D0 + bt.unde: D0 - valoarea iniiala parametrului de control;
b - coeficient de proporionalitate;
t - timpul de funcionare al componentei respective; - indicele gradului ecuaiei.
Resursa remanentdin momentul diagnosticrii pnla momentul
n care apare necesitatea efecturii unei lucrri de mentenaneste:
Dlim - valoarea limita parametrului de control;Dd - valoarea gsita parametrului la momentul efecturii
diagnosticrii;
td - timpul de funcionare (parcursul) de la nceputulexploatrii pnn momentul diagnosticrii.
= 1
DD
DDtt
0d
0limdrem
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
60/233
60
n cazul n care nu este cunoscut parcursul (timpul td) defuncionare de la nceputul exploatrii pnn momentul
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
61/233
p p p
diagnosticrii, resursa remanent
se determin
pe baza parcursuluintre doudiagnosticri.
trem = R . trem
Coeficientul R se obine din expresia:
11DD
DD
1
R
01d
0d +=
=
0d
0lim'rem 1DD DDttdeci
Unde:
t - timpul de funcionare ntre doudiagnosticri.
61
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
62/233
62
Valoarea exponentului () se dn tabel pentru o serie dei i ii h i
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
63/233
parametri ai strii tehnice:
Parametrul de diagnosticare
Particule metalice de uzurn ulei 2
Debitul de gaze scpate n carter- pnla schimbarea segmenilor- dupschimbarea segmenilor
1,31,5
Jocul n mecanismul motor 1,4Uzura camelor pe nlime 1,1
Uzura radiala rulmenilor 1,5
Uzura n grosime a dinilor pinioanelor 1,5
Uzura arborilor canelai 0,9-1,1
Uzura tifturilor,cilindrilor i arborilor 1,4
Jocul termic al supapelor 1,1 63
Diagnosticarea strii tehnice a motoarelor
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
64/233
64
4.1.OBIECTIVEPunerea n evidena parametrilor de diagnosticare general
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
65/233
p g g
(global).Evidenierea dependenei dintre parametrii de diagnosticare iparametrii de stare ai motorului.
Ce este coeficientul de informativitate.
Diagnosticarea generaldupputerea efectivpe stand i prinsuspendarea funcionrii cilindrilor.Diagnosticarea dupconsumul de combustibil.Diagnosticarea dupzgomot a motorului.
Diagnosticarea prin metoda acceleraiei n gol.Diagnosticarea duppresiunea la sfrtul comprimrii.Diagnosticarea pe baza pierderii de aer introdus n cilindrii.Evaluarea strii tehnice a mecanismului motor pe baza msurrii
depresiunii din colectorul de admisie.Diagnosticarea etaneitii cilindrilor pe baza debitului de gazescpate n carter.
Diagnosticarea prin metoda vibroacustic.
65
4.2. Schimbarea strii tehnice Schimbarea strii tehnice se produce n sensul
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
66/233
66
nrutirii parametrilor ca urmare a uzuriinormale sau accidentale a elementelorstructurale i a subansamblelor (mecanism
motor, mecanism de distribuie, instalaia dealimentare, rcire, ungere, aprindere etc.)precum i a dereglrii sau avarierii unora din
componente. Diagnosticarea motorului se poate realiza n
doumoduri:
a) Diagnosticare globalsau general;b) Diagnosticare de profunzime sau pe
elemente.
4 3 Parametrii de diagnosticare global utilizai
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
67/233
4.3. Parametrii de diagnosticare global utilizai
sunt:
1 puterea efectiva motorului;
2 consumul de combustibil;
3 nivelul de zgomot;
4 gradul de poluare (se trateazn cadrulcapitolelor referitoare la instalaiile de
alimentare).
67
Mecanisme sau instalaMecanisme sau instalaii care pot modifica parametrii deii care pot modifica parametrii de
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
68/233
Mecanisme sau instalaMecanisme sau instalaii care pot modifica parametrii deii care pot modifica parametrii de
diagnosticarediagnosticare1,2. Puterea1,2. Puterea i consumul de combustibil;i consumul de combustibil; instalainstalaia de alimentare cu aeria de alimentare cu aer ii ccombustibil;ombustibil; mecanismmecanismulul motor;motor;
mecanismmecanismulul de distribude distribuie;ie; sistemsistemululde rcirede rcire;; instalainstalaiiaa de aprindere.de aprindere.3.Nivelul de zgomot3.Nivelul de zgomot instalainstalaia de alimentare aeria de alimentare aer--combustibil;combustibil; mecanismmecanismulul motor;motor; instalainstalaiiaade rcirede rcire;; mecanismmecanismulul de distribude distribuie;ie;4. Nivelul noxelor din gazele de evacuare4. Nivelul noxelor din gazele de evacuare
instalainstalaia de alimentare aeria de alimentare aer--combustibil;combustibil; mecanismmecanismulul de distribude distribuie;ie; instalainstalaia de aprindere;ia de aprindere; mecanismmecanismulul motor;motor;
68
Diagnosticarea de profunzime: Utilizarea coeficientului de
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
69/233
informativitate Kinf.unde Xmaxeste valoarea maxima parametrului de
diagnosticare
Xminvaloarea sa minim. Metoda sau parametrul dediagnosticare se consideredificator dac: Kinf 0,5.
max
minmaxinf X XXK =
69
Parametrul dediagnosticare
Valoareaparametrilor
Xmax XminKinf
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
70/233
70
max min
Consumul de uleiprin ardere (g/h)
180 10 0,94
Presiunea la finelecompresiei (Mpa)
0,8 0,55 0,34
Depresiunea ncolectorul deadmisie (Pa)
450 400 0,112
Pierderea desubstann cilindrii
(%)
85 25 0,706
4.3.1. Diagnosticarea dupputerea efectiv determinarea directa puterii;
d f i ii ili d il
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
71/233
suspendarea funcionrii cilindrilor;
entrefe PccP =
1. Determinarea puterii efective a motorului se realizeazpe standurilede ncercri dinamice a automobilelor
unde: cf= 0,95 - abaterea de la valoarea de proiectare a puterii datorit
limitelor de toleranacceptate n fabricaie de 5%,
ce = 0,85 0,9 - scderea puterii ca efect al procesului de exploatare
tr
= 0,88 0,92 la autoturisme i 0,820,88 la autocamioane -
scderea ca urmare a pierderilor n transmisie .
Pe = (0,65 0,8) Pen 71
Diagnosticarea prin suspendarea funcionrii cilindrilorPunerea n evidena rezistenei interne create de unul sau mai muli cilindrila scoaterea din funciune a unui cilindru (sau mai muli cilindri) prin
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
72/233
la scoaterea din funciune a unui cilindru (sau mai muli cilindri) prin
ntreruperea aprinderii sau alimentrii cilindrului respectiv.
Proba se efectueazla mers n gol. Funcionarea stabila motorului estecondiionatde egalitatea dintre cuplul motor indicat i cel rezistent (Mi1 = Mr)..
m.a.s.
72
La m.a.s.dacvariaiile procentuale de turaie ntre cilindri nu depesc 4%, se considern staretehnicbun.
Pentru m.a.c. Proba se face pe caracteristica de regulator (nn... nmax) se msoar deplasarea
captului liber al cremalierei, deplasare care servete drept criteriu de apreciere a mrimiineuniformitii funcionrii cilindrilor.
4.3.2. Diagnosticarea pe baza consumului de combustibilDebitmetrul volumic (pe stand):
nainte de ncepereamsurtorilor propriu-zise
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
73/233
msurtorilor propriu zise,
supapa electromagnetic6 estenchisiar 3 este deschis, ceeace permite pompei 2 salimenteze motorul cu aprindere
prin scnteie 5 din rezervorul 1.La nceperea msurtorii senchide supapa 3 i se deschide6, ceea ce faciliteazalimentarea motorului din vasul 4tarat n cm3.
n momentul n care plutitorul 7 ajunge n dreptul reperului zero (primul de sus pe scala de
msur) contactele 8 decupleazpompa 9 i cupleazdispozitivul de nregistrare a distaneiparcurse cu care este echipat standul. Dup100 m de rulare pe stand, acelai dispozitiv repunesupapele 3 i 6 n poziia iniial. Pe scala recipientului 4 se citete nivelul la care a ajunscombustibilul i deoarece scala este gradatn cm3 iar distana parcursa fost 100 m, indicaiaaparatului este de fapt consumul n l/100 km.
73
Pentru msurtori ale consumului decombustibil corelat cu sarcina detransport, se utilizeazaparate deconsum care se monteaz pe automobil
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
74/233
consum care se monteazpe automobilpentru probe de drum. Pistonul 1 careeste executat cu o naltpreciziedimensionali calitate corespunztoarea suprafeelor, culiseazliber n cilindru.
La capetele cilindrului sunt montatemicrocontactele 4 care acioneazbobinele supapelor electromagnetice 2 i3 astfel nct daco parte a pistonului
este n legturcu supapa de admisie 2deschis, cealaltparte comuniccusupapa de refulare 3 deschis.
74
La sfritul cursei pistonul acioneazcontactul 4 care va nchide admisia la2 i o deschide la supapa 3, respectiv nchide refularea la 3 i deschiderefularea la 2. Cursa pistonului este realizatde presiunea datcombustibilului de pompa de alimentare. Un numrtor de impulsuri
nregistreazfiecare al doilea impuls echivalentul a 10 cm3de combustibil
care trece spre motor. Precizia de msurare a aparatului este de 1%.
4.3.3. Diagnosticarea dupzgomot:
Surse de zgomot: contactul pieselor aflate n micri reciproce, frecrile
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
75/233
75
ntre piese, curgerea fluidelor de lucru (aer, lichide de rcire, ungere etc.),funcionarea ventilatorului, oscilaiile gazelor n colectoarele de admisie i
evacuare, procesele de ardere normalsau detonant.
Variaia intensitii zgomotelor: uzura suprafeelor n contact imodificrile de formale pieselor n sensul amplificrii odatcu creterea
jocurilor.
Nivelul general de zgomot, ca parametru de diagnosticare general a
motorului, se msoar cu sonometre cu cuar i se exprim n decibeli
(dB). Pentru eliminarea gradului de reflexivitate a mediului i pentru a
reduce influena pereilor reverberatori, distana de plasare a microfoanelor
sonometrelor n jurul motorului nu trebuie sdepeasc20-30 cm. Limita
admisibila nivelului de zgomot se situeazntre 60-100 dB, valorile mai
ridicate fiind valabile pentru motoare diesel.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
76/233
Sonometru
76
4.3.4. Diagnosticarea puterii motorului prin metodaaccelerrii n gol: determinarea acceleraiei unghiulare aarborelui motor la accelerarea n gol (frsarcin) a motorului.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
77/233
Determinarea puterii efective a unui motor (Pe) se poate face
msurnd turaia (n) i acceleraia unghiular() n condiiile
accelerrii brute a motorului pnla turaia maxim.
ncPe =
31030
Jc
=
constante specifice unui anumit tipde motor
unde:
77
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
78/233
78
Msurarea acceleraiei unghiulare i a turaiei motorului se realizeazprinmontarea pe carcasa volantului a unui traductor inductiv sau utilizareatraductoarelor de turaie existente, care genereaz impulsuri a crorfrecven este direct proporional cu turaia arborelui. Msurtorile se
realizeaz la regimul termic normal (85 95C ). Dup msurare seefectueazcalculele pentru determinarea puterii efective.
Instalaie care permite msurareadirecti nregistrarea valorilorcuplului i puterii dezvoltate de motor
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
79/233
cuplului i puterii dezvoltate de motor
la diferite turaii
79
Componen: senzorul inductiv 1,aparatul pentru nregistrarea turaiei i a
acceleraiei unghiulare 2, multiplicatorul
analogic 3 care efectueaz produsuldintre turaie i acceleraia unghiular
n vedera determinrii puterii efective Pe
i aparatul nregistrator 4 (tip x y). 5 i6 reprezint senzorul i aparatul de
msur a temperaturii lichidului de
rcire.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
80/233
80
5. Diagnosticarea de profunzime amotoarelor
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
81/233
81
5.1. Diagnosticarea mecanismului motorParametrii de stare: gradul de etanare al cilindrilor;
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
82/233
abaterea de la forma geometrica pieselor de natursdeterminedepirea jocurilor admisibile n articulaii
82
Parametrii de diagnosticare:
a) Pentru testarea gradului de etanare:
1. presiunea la sfritul compresiei;
2. pierderea de aer prin neetaneitile grupului piston-cilindru-segmeni;
3. depresiunea din colectorul de admisie;4. debitul de gaze scpate n carter;
5. consumul de ulei prin ardere.
b) Parametrii legai de mrimea jocurilor n articulaii i ntre piesele nmicare relativ:
6. zgomotele anormale;
7. nivelul vibraiilor
5.1.1. Diagnosticarea pe baza presiunii la sfritul comprimriiAparatura: Compresometrele i compresografeleutilizate au supape unisens i conuri de cauciuc
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
83/233
83
care asigur o suficient etanare la nivelulorificiului bujiei sau injectorului.
Aparatul se fixeaz prin apsarea conului decauciuc 1 n orificiul bujiei sau injectorului.
Presiunea aerului deschide supapa 3 prevzutcuarcul 2 i ajunge pe faa pistonului 4, care mpreuncu arcul 5 formeaz manometrul aparatului.Deoarece deformaia arcului 5 este direct
proporionalcu presiunea care acioneazasuprapistonului 4, deplasarea captului 6 al tijeipistonului este proporional cu presiunea decompresie. Prghia 7 articulatla tija 6 a pistonuluiva transmite micarea la capul de nregistrare 8(prevzut cu un vrf ascuit) care deplasndu-se,imprim pe hrtia cerat, gradat n uniti depresiune, valorile maxime ale presiunii la sfritulcompresiei.
Desfurarea probei: Se demonteaz bujiile sau injectoarele. Se apasconul din cauciuc al compresometrului pe orificiul bujiei (injectorului)primului cilindru. Se antreneaz arborele motor cu demarorul care va trebuis asigure turaii de cel puin 180-200 (min-1). Aceasta presupune o
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
84/233
ncrcare la capacitatea maxim a bateriei de acumulatoare, demontareatuturor bujiilor sau injectoarelor i deschiderea total a clapetei deacceleraie. Se repetoperaiile pentru fiecare cilindru.
84
Influena turaiei arborelui motor seexplic prin faptul c pierderea desubstan n procesul decomprimare depinde de durataacestuia respectiv de vitezapistonului. n regim normal defuncionare a motorului, influenaturaiei asupra pierderilor de gaze
din cilindru este nensemnat. nfigurse observcn intervalul 0 1000 rot/min exist o influenmajor a variaiei turaiei asupra
valorii presiunii la sfritulcompresiei iar la turaii mai mariaceast influeneste ne li abil.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
85/233
Influena regimului termic almotorului: n timpul msurtorilorvaloarea presiunii de compresieeste influenat de temperatura
elementelor din grupul piston-cilindru-segmeni. Aceast influense datoreazdilatrilor termice caredetermin jocurile, gradul de
etanare asigurat de uleiul existentla nivelul segmenilor i pe peretelecilindrului, i turaiei realizate dedemaror (mai ridicat n cazul
uleiului cald care are o vscozitatemai mic).
85
Aceastmetodpoate da rezultate decisive daceste asociati cu altediagnosticri cum ar fi consumul de ulei prin ardere, pierderea de aer prinneetaneiti etc., avnd n vedere ceste caracterizatde un coeficient deinformativitate sub 0,5.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
86/233
86
Evaluarea rezultatelor diagnosticrii
n cazul n care nu se cunoate valoarea admisibil pentru presiunea decompresie, aceast limit se poate aproxima prin determinarea presiunii
teoretice de compresie Pct.
Pct = PA . n
unde PA este presiunea din cilindru la nceputul cursei de compresie, -raportul de compresie, n exponentul politropic al comprimrii 1,3.Valoarea limita presiunii de compresie este:
Pc = 0,8 . Pct
ntre cilindrii aceluiai motor, n cazul m.a.s., nu se admit diferene mai mari de1 bar, iar la motoarele Diesel 2 bari. Diferene mai mari provoac
intensificarea neuniformitilor funcionale ale motoarelor, creterea niveluluivibraiilor i a solicitrilor dinamice ale pieselor mecanismului motor.
Corelnd rezultatele msurtorilor presiuniide compresie cu rezultatele altor forme dediagnosticare (consum de ulei, pierderea de
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
87/233
aer prin neetaneitate, zgomote etc.),diagnosticarea prin determinarea presiunii decompresie, poate pune n evidenurmtoarele defeciuni:
uzura excesiv a uneia sau a mai multorcame;
uzura excesiv, ruperea sau blocarea
segmenilor;
rizuri profunde sau rizuri excesive alesuprafeelor de lucru ale cilindrilor;
fisurri ale garniturii de chiulas;
micorarea cronoseciunii sauneetaneitatea supapelor
87
5.1.2. Diagnosticarea pe baza pierderii de aer introdus n cilindrii
Parametrii de stare tehnic:
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
88/233
88
uzura cilindrilor; pierderea elasticitii sau ruperea segmenilor;
deteriorarea etaneitii supapelor i a garniturii de chiulas
Aparatura: Pneumometrul
Sonda 1 a aparatului se introduce norificiile bujiilor sau injectoarelor
avnd grijca n momentulmsurtorii, pistonul cilindruluirespectiv sse gseascla P.M.S. lasfritul cursei de compresie. Se
utilizeazaer comprimat la opresiune de 0,4-0,6 M.Pa., preluatdin reea sau de la surse individuale,conectarea la sursa de aer
comprimat efectundu-se prin tubul5.
Pentru msurtori, se lucreazcu ventilul 4 nchis i 6 deschis, ceea ce permiterealizarea circuitului de aer prin regulatorul de presiune 8, dupcare aerul cupresiunea constantde 0,16 MPa trece prin orificiile calibrate 11 i 12 ajungndla manometrul 13. n acelai timp aerul va trece prin supapa unisens 3,conducta 2 i sonda de msurare 1. Circuitul de aer, duporificiul calibrat 11,
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
89/233
89
evolueaz pe principiul vaselor comunicante i astfel manometrul 13 indicpresiunea aerului din cilindri lund n considerare i pierderile prin neetaneitila nivelul cilindrului. Supapa de siguran 9 care protejeaz manometrul 13lucreazla presiunea de 0,25 MPa.
Manometrul 13 are o scalprocentual(0-100%). La sonda 1 complet obturat(situaia ideala unui cilindru frscpri de ncrctur) indicaia este 0% (launele tipuri 100%) iar la comunicarea libercu mediul, indicaia manometrului13 este 100% (sau 0% la unele tipuri constructive).
n vederea asigurrii unei precizii acceptabile a msurtorilor i condiiiuniforme de msurare la fiecare cilindru se impune ca naintea nceperiidiagnosticrii sfie ndeplinite condiiile:
1. efectuarea tar rii aparatului prin introducerea sondei 1 ntr-un orificiucalibrat (din setul auxiliar al aparatului) i reglarea indicaiei manometrului 13pentru indicaia 40%-cu ajutorul robinetului de tarare 10.
2. nainte de nceperea msurtorilor motorul se aduce la temperatura deregim.
Evaluarea strii tehnice
n cazul n care sursa de pierderi este localizatla nivelul grupului cilindru-segmeni, prin turnarea unei mici cantiti de ulei rece cnd pistonul se afl
l P M S i t t ii i di l i il
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
90/233
90
la P.M.S. i repetarea msurtorii se indico valoare superioarmsurriloranterioare;
n cazul n care sursa de pierderi este localizat la nivelul suprafeelor de
etanare a supapelor sau garniturii de chiulas, adugarea de ulei rece numodific nivelul indicaiilor aparatului de msur n raport cu msurtoareaanterioar;
n cazul n care exist neetaneiti la nivelul supapelor, acul indicator
oscileaz, iar la comutarea legturii prin ventilul 4 se distinge un uierat ncolectorul de admisie sau de evacuare;
la o uzur mare a segmenilor, la blocarea sau ruperea acestora,
introducerea aerului n cilindru prin ventilul 4 i sonda 1 se percepe zgomotulprovocat de ieirea aerului prin orificiul de alimentare cu ulei;
prin aplicarea unei soluii de apcu spun la mbinarea dintre chiulasibloc, la cilindru respectiv, i introducnd aer prin ventilul 4 i sonda 1, n zona
n care este fisuratgarnitura apar bule de aer .
Poziia
i t l i
Necesit
ii
Indicaia aparatului %
m.a.s. m.a.c.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
91/233
pistonului reparaii
51-75 76-100 101-130 76-100 101-130
Lanceputulcompresiei
Dacpierderiletotale din cilindrusunt mai mari de:
10 18 26 30 35
Lanceputulcompresiei
Dacpierderile la
segmeni sau lasupape (luate
separat) sunt maimari de:
6 10 16 20 20
La sfritulcompresiei
(p.m.s.)
Dacpierderiletotale sunt mai
mari de:20 30 50 45 55
91
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
92/233
92
DIAGNOSTICAREA DE PROFUNZIME AMOTORULUI (continuare)
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
93/233
93
6.1. Diagnosticarea pe baza msurrii depresiunii din colectorul deadmisie
Pnla cilindrul motorului, depresiunea este influenatde starea filtrului
de aer carburator geometria galeriei de admisie ns mrimea depresiunii
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
94/233
94
de aer, carburator, geometria galeriei de admisie, nsmrimea depresiuniidin colectorul de admisie depinde n mod hotrtor de starea de etanare a
cilindrilor.
Aparatul utilizat vacuummetrul se
monteazn poziia prezentatn
figur. Unele motoare sunt dotate din
construcie cu orificii obturate pentru
racordarea aparatelor de msur. ncazul n care lipsesc aceste reducii, o
rezolvare destul de simpleste
introducerea unei reducii filetate nizolatorul (flana) dintre carburator i
galeria de admisie, care este
confecionat din teflon sau alt materialplastic
Diagnosticrile care pot fi realizate pe baza msurrii depresiunii dincolectorul de admisie sunt:
starea tehnica mecanismului motor gradul de etanare al cilindrilor;
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
95/233
jocul termic al supapelor;
momentul intr rii n funciune a avansului vacuumatic;
regimul de mers n gol ncet al motorului; starea membranei avansului vacuumatic de aprindere.
6.2. Diagnosticarea gradului de etanare a cilindrilor are n vedere dependena
depresiunii din colectorul de admisie (p), de cantitatea de amestec aspirat n
cilindru (Ca), de turaia arborelui motor (n) i poziia clapetei de acceleraie.
Valorile depresiunii, n general, la clapetcomplet deschissunt de 10 kPa(75 mm col.Hg), iar la clapetcomplet nchis67-80 kPa (500-600
mm.col.Hg). Acestea pot fi considerate ca valori admisibile.
95
6.2.1. Diagnosticarea pe standul cu role pentru diagnosticare dinamica
automobilelor. La turaiile date (n1, n2, n3ni) se creazsarcina la roile
motoare care corespunde momentului motor dat i se compar valorile
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
96/233
motoare care corespunde momentului motor dat i se comparvaloriledepresiunii citite cu cele ale caracteristicilor cunoscute pentru motorul
diagnosticat.
96
Modul de msurare al acesteivalori este urmtorul: dup
nlturarea urubului opritor al
poziiei limit-nchisa clapeteide acceleraie, se accelereaz
motorul n gol pnla turaia
maxim(deschiderea maximaclapetei) dupcare se nchide
clapeta brusc. Depresiunea se
citete n zona turaiei maxime
dupnchiderea clapetei.
6.2.2. Msurarea depresiunii cu scoaterea din funciune a unui cilindru sau a unei perechi decilindri, se bazeazpe faptul ccilindri scoi din funciune acioneazca o frn. De regulselucreaz cu cte doi cilindri. Astfel, la motoarele cu 4 cilindri la prima prob se suspendcilindrii 2 i 3 iar apoi 1 i 4, iar la motoarele cu 6 cilindri se scot pe rnd cilindrii 2,3,4,5 i selucreazcu 1,6, apoi se suspend1,3,4,6 i rmn n funciune 2,5 i n final se suspend1,2,5,6i se lucreaz cu 3 i 4
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
97/233
i se lucreaz cu 3 i 4.
La un motor cu 4 cilindri, cei doi cilindri suspendai se comport ca o sarcin (frn) pentrucilindrii rmai n funciune.
Cu ct starea cilindrilor, elasticitatea i starea de uzura segmenilor, etaneitatea supapeloreste mai bun, cu att sarcina cilindrilor care funcioneazeste mai mare. Aceastsarcinsemanifestprin scderea turaiei i a depresiunii pentru aceeai poziie a clapetei de acceleraie.
Prin urmare, cu ct starea de etanare a cilindrilor scoi din funciune este mai bun, cu att
sarcina cilindrilor rmai n funciune este mai mare, iar cu att mai mult scade turaia idepresiunea.
Scoaterea din funciune a cilindrilor se face la o turaie de cel puin 1500 rot/min. Valorile cucare se modificdepresiunea ntre cilindrii care sunt scoi pe rnd din funciune, trebuie sfie
ct mai apropiate. Cilindrul sau perechea de cilindri a cror scoatere din funciune nu determino scdere notabila turaiei i a depresiunii prezintdeteriorri a gradului de etanare.
97
6.2.3. Diagnosticarea etaneitii cilindrilor pe baza debitului de gazescpate n carter
n timpul funcionrii motorului o parte din gazele de ardere scap din
camera de ardere n carterul motorului prin jocul existent ntre piston i
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
98/233
98
camera de ardere n carterul motorului prin jocul existent ntre piston icilindru. Debitul gazelor scpate este direct proporional cu gradul de uzural cilindrilor, segmenilor i pistoanelor, ceea ce permite ca acest semnal dediagnosticare sconstituie un indicator al strii tehnice generale a cilindrilormotorului.
La motoarele noi debitul de gazecare ptrunde n carter este de
10 15 l/min, iar cele cu uzuriavansate ale grupului piston cilindru este de 90 130 l/min.De exemplu, limitele maxime
admise pentru debitul de gazescpate n carter la motoareleD115 i D110 este de 48 l/min,iar la D131 de 80 l/min, pentru
timpi de msurare de 15 17secunde, la turaiile nominale
Msurarea debitelor se poate realiza att cu aparate cu msurareainstantanee a debitului ct i cu contoare de gaze, cronometrnd separat itimpul n secunde. n figurse prezintschema instalaiei cu debitmetru
volumetric (contor de gaze)
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
99/233
volumetric (contor de gaze).
Contorul 1 se cupleaz laorificiul de alimentare cu
ulei al motorului prin conulde cauciuc 5. nainte decontor se nterpune ounitate de filtrare 3 (de
exemplu un tub cuperforaii pe care senfoar straturi de tifon).Acest element filtrant
realizeazn acelai timp cufiltrarea i rcirea gazelor nvedera protejrii contorului.
Timpul de msurare poate fi stabilit ntre 1 5 minute, innd seama de necesitatea evitriisupranclzirii contorului.
99
Pentru stabilirea strii tehnice a fiecrui cilindru n parte, se msoar la nceputdebitul de gaze scpate n carter avnd toi cilindrii n funciune, dup care sescoate din funciune, pe rnd, cte un cilindru, prin ntreruperea aprinderii sau
decuplarea injectorului, efectundu-se msurarea debitului de gaze fr cilindrulrespectiv Dac la scoaterea din funciune a unui cilindru valoarea msurat are o
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
100/233
100
decuplarea injectorului, efectundu se m surarea debitului de gaze f r cilindrulrespectiv. Dac la scoaterea din funciune a unui cilindru valoarea msuratare oabatere mai mare dect o anumitvaloare stabilitpentru tipul de motor testat, nraport cu testarea debitului de gaze n situaia n care funcionau toi cilindrii,
nseamn c cilindrul respectiv are un grad de etanare foarte sczut (segmeniblocai, rupi, ovalizarea cilindrului, etc.).
La determinarea debitului de gaze scpate n carter, se aduce motorul latemperatura de regim 85 95C, dupcare se obtureazorificiile de legtur alecarterului motorului cu mediul exterior, probele efectundu-se la regimul defuncionare n gol la turaia maxim.
Diagnosticrii gradului de etanare a cilindrilor pe baza debitului de gaze scpate n
carter i se poate asocia i diagnosticarea pe bazapresiunii gazelor din carter. Dacse cunosc valorile nominale ale presiunii (pentru motorul nou) se poate apreciagradul de uzur a grupului piston cilindru. n general, cnd presiunea n carterajunge la 80 160 mmHg, grupul piston cilindru este considerat la un nivel mare
de uzur, necesitnd intervenii de mentenan.
6.3. Diagnosticarea motorului prin metoda vibroacustic
- zona 1 grupul piston cilindru
segmeni,
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
101/233
segmeni,- zona 2 segmenii i canalele lordin piston,
- zona 3 bolul, buca bielei,umerii pistonului,
- zona 4 arbore motor, lagr debiel,
- zona 5 arbore motor, lagrepaliere.
101
Poziia
n
figura
Obiectul
ascultrii
Zona ascultrii Condiiile de
ncercare
Caracteristicile
zgomotului
Defeciunea
posibil
1 Grupul pistonili d
Partea lateral abl l i
Turaie foartecobort cu treceri
Zgomot nfundatt fi
Joc exagert ntrei t i
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
102/233
102
cilindru blocului, opusdistribuiei, pentreaga nlime acilindrului
cobort cu trecerirepetate spre turaiimedii. Se poatentrerupe temporarfuncionareacilindrului ascultat
care poate fidiscontinuu. Lacreterea turaieibtile seamplific
piston icilindru;ndoirea bielei;deformareabuc
ei sau a
bolului
2 Segmenii icanalele lordin piston
Partea lateral ablocului la nivelulpunctului mortexterior
La turaii medii Zgomot nalt, deintensitate mic,asemntor cu
lovirea a doisegmeni ntre ei
Joc mare alsegmenilor ncanale;segmeni rupi
3 Bolul, bucabielei, umerii
pistonului
Partea lateral ablocului motor, al
nivelul punctuluimor interior
Turaii mici iaccelerri pn la
turaii medii
Sunete nalteputernice,
asemntoareunor loviturirapide de ciocanpe o nicoval.Acelai zgomot,dar dublu
Joc al boluluin buca bielei;
ungeredefectuoas;avans prea marela aprindere. Camai sus, dar ijoc mare ntrebol i piston
4 Arborelecotit, lagrulde biel
Blocul motor, npartea opusmecanismului dedistribuie ntre cele
doupuncte moarte
Se pleac de laturaii medii,coborte lent.Periodic se
ntrerupefuncionarea
Sunet nfundat,frecvenmedie.Zgomotrsuntor,
puternic, cucaracter metalic
Uzura saugripareacuzineilor.Uzura sau
topireacuzineilor
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
103/233
funcionareacilindruluicercetat
caracter metalic cuzineilor
5 Arborecotit, lagr
palier
Prile laterale aleblocului motor, nzona lagrelorpaliere
Turaii medii cuaccelerrisuccesive pn laturaia maxim
Sunet defrecven joas,puternic,limpede iregulat. Sunet de
nivel cobort,neregulat care seaude maidistinct laultimul lagr,prin cuplareaambreiajuluijocul seamplific
Uzuracuzineilor. Jocaxial mare nlagrelepaliere.
103
Zgomotele receptate, cu un caracter distinct, apar n situaia n care, caurmare a uzurilor excesive, jocul ntre piston i cilindru este de 0,3 0,4mm, la lagrele paliere ale arborelui jocul ntre fus i cuzinet este de 0,1
0,2 mm, iar la fusurile manetoane jocul ajunge la 0,1 mm. Detectareazgomotelor la aceste cupluri de piese este un semnal de preavarie i indic
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
104/233
104
, , j j g ,zgomotelor la aceste cupluri de piese este un semnal de preavarie i indicnecesitatea opririi motorului i demontarea n vederea nlocuirii elementelorcompromise (set motor, arbore, etc.).
Generarea vibraiilor cilindrilor. n timpulfuncionrii motorului sau la rotirea dinexterior a arborelui motor, apare fenomenulde basculare sau de micare n travers a
pistonului (perpendicular pe axacilindrului) n spaiul existent n limita
jocului dintre piston i cmaa cilindrului.Aceast micare de travers a pistonului
dintr-un perete ntr-altul al cilindrului, caurmare a impulsului de ciocnire, genereazvibraii ale peretelui cilindrului n limitede frecvene cuprinse ntre 1,6 4 kHz.
n faza I pistonul lovete peretele cilindrului cu partea de jos a mantalei, n faza a-II-a pistonul se rotete n raport cu reazemul momentan format princontactul mantalei cu cmaa cilindrului, genernd a doua ciocnire, cu parteasuperioara zonei segmenilor.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
105/233
n figur se prezintmodul de amplasare a senzorilor pentru preluarea semnalelor devibraii de la grupul piston cilindru zona I i de la lagrele manetoane i paliere alearborelui motor zonele II i III. Locul de amplasare se determinexperimental, n fazade pototip a motorului, n funcie de cmpul de maxim al semnalelor.
105
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
106/233
Oscilograma semnalelor de vibraii(1) se poate suprapune peste curba
de variaie a presiunii amesteculuidin cilindru (2) i pe marcajul dep.m.s. (3) sau baza de timp (4).
Curba 1 reprezint aspectul
semnalului de vibraii la un motorcu patru cilindri la un joc ntre
piston i cilindru de 0,19 0,20mm.
n figurse poate observa cocre
tere a jocului la 0,6 mm
provoacmrirea amplitudiniivibraiei pereilor cilindrilor.
106
7. DIAGNOSTICAREA MECANISMULUI DEDISTRIBUIE
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
107/233
107
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
108/233
108
Rolul mecanismului de distribuie: asigurschimbul de gaze (evacuareagazelor arse i introducerea gazelor proaspete in clindrul motorului).
Aprecierea teoretic:
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
109/233
p
1. Coeficientul gazelor reziduale (r);
2. Randamentul umplerii (v).
Componen:
mecanism de transmitere a micrii de la arborele cotit la arborele dedistribuie: roi dinate (de curea), lan (curea), ntinztor, role sau patinede conducere;
arbore de distribuie;
tachei, (tije mpingtoare), culbutori, supape.
109
Seciune prin chiulasa
unui motor cu supapenclinate i camere
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
110/233
nclinate i camereemisferice:
1 supap, 2 inel de
etanare, 3 platoul inferioral arcului, 4 ghidulsupapei, 5 chiulas, 6 biela, 7 bol, 8 piston, 9 c
masa cilindrului, 10
scaunul supapei, 11 arculsupapei, 12 platoulsuperior, 13 semiconuri defixare
110
1 tijmpingtoare, 2 supap admisie 3 5
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
111/233
supapadmisie, 3, 5 elemente de reglaj, 4 supapevacuare, 6
elemente de fixare axculbutori, 7 culbutor, 8
ax culbutori, 9 ax cucame, 10 tachet, 11
arc pentru fixare axialaculbutorilor
111
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
112/233
112
a) lan simplu cu ntinztor hidraulic i contrapatin, b) lan dinat (Morse)soluie British Leyland, c) lan dublu soluie British Leyland 1 roata dinat
a axului cu came, 2 roatdinatintermediar, 3 roata dinata
arborelui motor, 4 ntinztoarer hidraulice, 5 contrapatine.
Soluie constructivcu ax cucame n chiulas i arbore al
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
113/233
113
came n chiulasi arbore alruptor-distribuitorului i
pompei de benzinseparati antrenare cu curea dinat
(Ford)
Solicitri termice - materiale: Diferena dencrcare termica supapelor, impune folosirea
de materiale diferite pentru supapele de
evacuare i admisie i pentru scaunele desupap. Pentru supapele de admisie se
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
114/233
supap. Pentru supapele de admisie se
utilizeazn general aliaje de crom-siliciu sau
nichel-crom-siliciu, cu caracteristici mecanice
deosebite i rezistenla uzurridicat.
Supapele de evacuare se realizeazdin aliaje
crom-nichel-vanadiu sau crom-nichel-
magneziu, cu structura austenitic. nmotoarele ale cror supape sunt solicitate
termic intens, materialele pentru supape sunt
aliaje crom-nichel refractare. Supapelespeciale, cu ncrcare termicdeosebit, au
tija i talerul rcite cu sodiu (sau mai rar un
amestec de azotat de potasiu i litiu).
Solicitri mecanice,
chimice, vibraiiStrivire, uzurgazoabraziv,oboseal...
114
7.1. SimptomatologieNr.crt.
Manifestri Cauze
1 Bti n zona supapelor Joc termic incorect reglat;
Arc de supaprupt sau tasat;
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
115/233
115
Culbutor uzat;
Rampa culbutorilor uzat;
Ghid de supapgripat sau cu jocmrit;
Ungere insuficient.
2 Zgomote in zona lanului / curelei dedistribuie Lan uzat;
ntinztor de lan sau curea defect;
Sistem de conducere alanului/curelei uzat;
Pinioane uzate.
3 Bti intermitente n zona chiulasei Tije mpingtoare ndoite.
4 Zgomot n zona arborelui de
distribuie
Came uzate;
Tachei uzai sau gripai;
5 Motorul funcioneazinstabil la mersn gol
Supape neetane;
Mecanismul de antrenare(lan/curea pinioane) incorect
montat;Arc de supap rupt;
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
116/233
116
Arc de supaprupt;
Tije mpingtoare strmbe.
6 Motorul nu pornete Montare i reglare incorecte adistribuiei;
Curea cu dini rupi sau deplasat;
ntinztor defect.
7 Motorul nu trage Supape neetane sau gripate;
Jocuri termice mari;
Montarea incorecta distribuiei.
8 Motorul consumulei i scoate fumalbastru
Ghiduri sau manete de etanareuzate.
9 Presiune sczutn instalaia de
ungere
Uzura lagrelor arborelui cu came;
Neetaneitate la rampa culbutorilor.
7.2.Schimbarea strii tehnice: forma i dimensiunile camelor, jocurile dinlanul cinematic de comand, jocul dintre ghid i supap, starea deetaneitate a supapei pe scaun. Fazele de distribuie sunt influenate nspecial de uzuri, ce pot apare la nivelul cuplelor de frecare cam-tachet,
tachei-tije-culbutori, culbutori-supape, lagre-ax culbutori.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
117/233
Parametri de stare:
1. jocul termic;
2. etaneitatea supapelor;
3. uzura camelor;
4. uzura mecanismului de antrenare a arborelui de distribuie.
Parametri de diagnosticare:
1. jocul termic;2. etaneitatea supapelor;
3. fazele de distribuie;
4. zgomote. 117
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
118/233
118
a) Dispozitv de compensare cu urub i contrapiuli: j jocul dinmecanism, 2 contrapiuli, 3 urub de reglaj, 4 tij
mpingtoare, b) dispozitiv de compensare cu pastilamovibil
7.3. Verificarea joculuitermic
Verificarea cea mai simpla valorilornominale ale jocurilor constn utilizareacalibrelor de msur. Sursmajordeeroare: uzarea cozii supapei sau a patineiculbutorului (cnd supapa nu se nvrte).
Cnd i cum se regleazjocul termic:
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
119/233
119
supapa trebuie sfie nchis( PMS lasfritul comprimrii sau alt moment
corespunztor - tachetul sfie pe cercul debazal camei); reglarea jocului la cald sau la rece.
7.4. Verificarea etaneitii: se realizeazcu ajutorul pneumometrului(aparatura i metodica au fost descrise cnd s-a tratat etaneitateacilindrilor). Se ascultscurgerile de aer la priza de aer sau la eava de
eapamentPneumometrul
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
120/233
Sonda 1 a aparatului seintroduce n orificiile bujiilor sau
injectoarelor avnd grijca nmomentul msurtorii, pistonulcilindrului respectiv sse
gseascla P.M.S. la sfritulcursei de comprimare. Seutilizeazaer comprimat la opresiune de 0,4-0,6 MPa, preluat
din reea sau de la surseindividuale, conectarea la sursade aer comprimat efectundu-seprin tubul 5.
120
7.5. Verificarea fazelor de distribuie:
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
121/233
S.E. S.A.
121
Metoda de diagnosticare const n
msurarea ridicrii supapelor n
funcie de unghiul de rotaie al
arborelui cotit, raportat la punctul mort
superior al pistonului cilindrului
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
122/233
122
superior al pistonului cilindrului
respectiv. Practic este necesar sse
realizeze msurarea sincron amrimilor citite de un traductor de
unghi montat pe arborele cotit i de
un traductor de curs pentru supapaanalizat. Semnalul de sincronizare
cel mai simplu de citit poate fi
momentul scnteii pentru cilindrul
respectiv, cu condiia ca avansul la
aprindere s fie i el msurat
continuu, deoarece depinde de turaie
i sarcin.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
123/233
Dinamic,msur
toarea se poate realiza
cu ajutorul stroboscopului cu condiia caaparatul spermitdefazaje ale impulsuluiluminos de minim 600o RAC n raport cu
semnalul de sincronizare care aa cum s-aartat este momentul scnteii (injeciei)
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
124/233
pentru cilindrul de diagnosticat.
124
Se ndreaptfascicolul luminos ctre supapa de verificat, modificndu-semomentul de aprindere al lmpii stroboscopice pncnd supapa
diagnosticatpare statici n poziie nchis, nainte de deschidere, notndu-
se unghiul 1i repetnd procedeul se va msura unghiul 2corespunztorsituaiei n care supapa pare nchis, dupce o anumitperioada fost
deschis. Unghiul ct supapa este deschisefectiv se calculezprin diferen
2 -1 = a,e (admisie sau evacuare).Msurtorile realizate n regim dinamic pot sdifere de cele realizate static, dar
dacjocurile sunt corect reglate i existdiferene mai mari de 10-15% , rezult
cuzurile componentelor mecanismului de distribuie sunt mari.
7.6. Analiza zgomotelor:Ascultarea cu stetoscopul constituie o metodsubiectiv, dar foarte simplde diagnosticare. Aparatura electronicde
nregistrare i prelucrare a zgomotelor permite o diagnosticare cu precizieridicatn cadrul aceleiai familii de motoare. nregistrarea zgomotelor sub
forma unor vibrograme prezintavantajele unei analize detaliate aoscilaiilor aezrii supapei pe sediu.
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
125/233
125
a
Se poate obseva n fig. a amplitudineai durata amortiz
rii n situaia unui joc
mrit de aproximativ 0,5mm, n fig. bpentru jocul normal de 0,15mm, iar n
fig. c o situaie n care jocul a fost
reglat la o valoare mai micdect ceanormal.
c
b
Zgomotul produs de o aezareincorect pe scaun datorit deformriisau a jocului mrit dintre tij i ghidul
supapei este de durat mai maredatorit oscilaiilor laterale. Contactul
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
126/233
126
cu sediul nefiind uniform, la prima fazde impact nu participntreaga masa
supapei, vibrograful nregistrnd unsemnal mai slab, dup care seproduce aezarea complet, caredatorit deformaiei este mai lung cu
pnla 20% (fig. d).
Dac arcul are o caracteristicmodificat vibrogama (fig. e.) vaprezenta un impuls de recul datoritneaezrii ferme a supapei pe scaun,recul cu amplitudine apropiat devaloarea semnalului principal.
d
e
Nr.
crt.
Obiectul
ascultrii
Zona ascultrii Condiii de
ncercare
Caracteristicile
zgomotului
Defeciunea
1 Arbore cucame-lagre
n regiunea axului cucame
La turaii mici imijlocii
Sunet de frecvenmedie, slab sauputernic, destul dedistinctIdem, dar auzibil laprimul lagr
Uzura axului cu cameJoc axial mare
2 Came-tachei n lungul axului cu came(bloc de cilindri sau
La turaii mici imijlocii
Zgomot slab, de nivelnalt distinct i
Arc de supap defect,griparea tachetului n
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
127/233
127
(bloc de cilindri saucarter)
mijlocii nalt, distinct irsuntor
griparea tachetului nghid
3 Tachei-ghid n zona axului cu came ide dispunere a tacheilor
La turaii mici imijlocii
Sunet slab nfundat,de nivel mediu
Joc mare ntre tacheti ghid
4 Tija supapei-ghid
n zona de dispunere asupapelor n chiulas
La reducereabrusca turaiei
Sunet slab nfundat,de nivel mediu
Uzura tijei supapei i aghidului
5 Supap-culbutor
n ambele pri laterale alemotorului n zonaculbutorilor
La turaii mici Sunet slab metalic, denivel mediu
Joc mare ntre supapi culbutor
6 Supap-capulpistonului
n partea superioar ablocului de cilindrii
La turaiimijlocii
Zgomot puternic, denivel mediu
Supap care coboarprea mult n cilindru,
arc de supaprupt
7 Roile dinateale distribuiei
n ambele pri alecarterului distribuiei
La turaii mici imijlocii
Zgomot asemntorunui huruit care pare ase deplasa n diferitepri ale carte-ruluidistribuiei
Roi dinateexcen-trice, joc nelemen-tele lanului,dini uzai, fixare
slbit
REZUMAT:
1. Rolul i componena (principalele elemente) mecanismului dedistribuie:
asigurschimbul de gaze;
Mecanism de antrenare a arborelui de distribuie (lan sau
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
128/233
Mecanism de antrenare a arborelui de distribuie (lan saucurea dinat), arbore cu came, tachei, tije mpingtoare,
culbutori, supape...
2. Solicitri: termice, mecanice, chimice, vibraii...
3. Schimbarea strii tehnice:
Forme i dimensiuni (taler supap, came, coada supapei,tachet, lagre arbore sau ax portculbutori);
Jocuri (lan, ghid-supap, termic...); Etaneitate (supap scaun);
Fazele de distribuie.
128
4. Parametri de stare:1. jocul termic;
2. etaneitatea;
3. uzura camelor;
4 uzura mecanismului de antrenare a arborelui de distribuie
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
129/233
4. uzura mecanismului de antrenare a arborelui de distribuie.
5. Parametri de diagnosticare:
1. jocul termic;2. etaneitatea;
3. fazele de distribuie;
4. zgomote.
129
6. Determinarea i reglarea jocului termic:
1. Cu ajutorul setului de lame calibrate;
2. surse de erori de msurare: uzura tijei supapeisau a culbutorului, ndoirea tijei mpingtoare;
3 momentul msurrii (tachet pe cercul de baz
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
130/233
3. momentul msurrii (tachet pe cercul de bazal camei);
4. reglaj la cald sau la rece ?
7. Determinarea fazelor de distribuie:
1. Static;2. Dinamic;
8. Analiza zgomotelor:Descrierea vibrogramelor.
130
7.7. Studiu de caz:
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
131/233
131
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
132/233
132
Rezultatul diagnosticrii:arborii cu came necesitnlocuirea!
Procedura de nlocuire a arborilor cu came
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
133/233
133
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
134/233
134
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
135/233
135
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
136/233
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
137/233
137
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
138/233
138
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
139/233
139
8. DIAGNOSTICAREA INSTALAIEI DEALIMENTARE A MOTOARELOR CU APRINDERE
PRIN SCNTEIE
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
140/233
140
Rol: asigurfurnizarea de aer i de combustibil n proporiaoptimpentru funcionarea motorului ntr-un anumit regim deexploatare (temperatur, sarcin, turaie, altitudine, categorie de
drum...)
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
141/233
141
8.1. Strea tehnica instalaiei dealimentare, la motoarele cu aprindereprin scnteie se apreciazprin
diagnosticarea pe baza concentraieide CO din gazele de evacuare, caredepinde n cea mai mare msurde
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
142/233
pcalitatea amestecului
i arderii.
Dozajul (d) al amestecului aer-combustibil depinde de stareafuncionala instalaiei de
alimentare:
unde:ca cantitatea de aer;cc cantitatea de combustibil.
;
c
cd
c
a=
142
Pentru msurarea concentraiei de CO se utilizeazanalizoare
de gaze cu radiaii infraroii.
8.2. Analizoare cu absorbie cu radiaii infraroii
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
143/233
Aceste analizoare se bazeazpe principiul absorbiei selective aenergiei radiante n infrarou de ctre gazele poliatomice cu
structuri eterogene, n funcie de lungimea de undspecific
radiaiilor din acest spectru, n limitele domeniului cuprins
ntre 2 15 m.
143
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
144/233
144
Schema unui astfel de analizor se compune din dousurse (8) de
radiaii de la care lumina este transmisprin filtre care permit
trecerea radiaiilor cu lungime de undcuprinsn domeniul 2 10 m. Cele dousurse sunt identice din punct de vedere al
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
145/233
145
puterii emisiei luminoase.
Radiaiile sunt transmise ctre doutuburi 5 i 6 nchise la capete
cu perei transpareni. Tubul 6 conine un gaz care nu absoarbe
radiaiile infraroii, iar tubul 5 este conectat la circuitul de gazede evacuare care sunt supuse analizei.
Circuitul gazelor de evacuare ncepe de la sonda 1 de prelevare
din toba de eapament, continund cu separatorul de ap2,filtrul 3 i pompa 4 care asigurun debit constant de gaze prin
tubul de msurare 5.
Radiaiile sunt emise ctre tuburile 5 i 6 sub formde impulsuri
cu o frecvende 6 10 Hz realizate cu ajutorul discului cu fante
15 antrenat de motorul electric 9. La cellalt cap
t al celor dou
tuburi este montat detectorul 7, format din doucamere
desprite de membrana elastic care mpreuncu grila
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
146/233
p p g
formeazun senzor capacitiv introdus n circuitulamplificatorului 10. Rezultatele msurtorilor sunt expuse pe
scala aparatului de msur11 i a nregistratorului 12.
Detectorul 7 este umplut cu CO de un nalt grad de puritate.
Gazele emise de motor sunt preluate de sonda 1 iar dupce
sunt curate de particulele solide n filtrul 3 i este eliminat
apa n separatorul 2, sunt introduse n tubul 5 de ctre pompa
4. n tubul 5 se stabilete un curent permanent de gaze.
146
Radiaiile infraroii care strbat tubul 5 sunt parial absorbite de
gazele din tub, proporional cu concentraia existentde CO n
gazele de evacuare. Pe de altparte radiaiile care p
trund n
tubul 6 nu sunt absorbite, strbtnd tubul frnici o diminuare
cantitativ n acest sens detectorul va primi cantiti de energie
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
147/233
cantitativ. n acest sens detectorul va primi cantiti de energie
diferitn cele doucompartimente separate de membrana 13.nclzirea inegala gazelor din cele doucompartimente va
provoca o dilatare diferita gazelor, genernd o diferende
presiune ntre cele doucompartimente ale detectorului, care va
determina deformarea membranei 13 i implicit capacitatea
traductorului se va modifica. Variaia capacitii este proporionalcu concentraia de CO din gazele de evacuare.
147
8.3. Diagnosticerea dupgradul de poluare almotoarelor cu aprindere prin scnteie
Substanele poluante coninute n gazele de evacuare sunt:
CO,
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
148/233
hidrocarburi nearse sau oxidate parial,oxizi de azot,
produi ai plumbului.
Pentru testarea arderii n motor i diagnosticarea convertorului
catalitic se determini concentraiile de CO i O2.
148
Diagnosticarea pe baza densitii substanelor poluante din
gazele de evacare, vizeazn principal testarea motoarelor n
raport cu normele de poluare n vigoare i n subsidiar starea
tehnica instalaiei de alimentare, existnd o intercondiionare
8/12/2019 Diagnosticarea_Motoarelor curs.
149/233
149
ntre concentraiile unor noxe din gazele de evacuare (CO, HC)i funcionarea n limite normale ale componentelor instalaiei
de alimentare.
Valorile limitale parametrilor de diagnosticare (concentrai