Диагностирование ГРМ

Перечень чертежей:

1. Чертеж анализа методов сборки газораспределительного механизма формата А1 с достоинствами и недостатками:
   • Традиционный метод - сборщик наугад берет собираемые детали ГРМ и осуществляет их сборку
   • Метод налаженных технологий ремонта и изготовления деталей - процесс сборки ведется из деталей, изготовленных или отремонтированным по налаженным (нормальное распределение размеров) и не налаженным(равномерное распределение размеров) технологическим процессам
   • Метод индивидуального подбора деталей - основан на предваряющем сборку рассмотрении возможных вариантов и выборе лучшего из них для практической реализации. Разброс качества собранного изделия в выборке из 100 штук сокращается до 6-12 раз
   • Изготовление или ремонт 2-й сопрягаемой детали в соответствии с действительными размерами первой - сначала изготавливается или ремонтируется та деталь, требования к качеству которой труднодостижимы. После производится ее контроль и замер действительных размеров. После замера производится ремонт или изготовление второй детали
   • Метод компьютерного моделирования - собираемое изделие преобразуется в 3D модель и производится контроль и оценка работы собираемого изделия в систамах САЕ/САD (Ansys, COMPAS, SolidWorks и др). По полученным результам там проводится анализ и производится сборка агрегата
2. Анализ технологий диагностирования ГРМ А1:
   • Проверка фаз газораспределения с помощью комплекта шаблонов-угломеров КИ-4849
     • Отрегулировать зазоры в сопряжении "стержень клапана-боёк"
     • Установить момент начала подъёма впускного клапана первого цилиндра (поместить в зазор тонкую (папиросную) бумагу и определить момент ёё зажатия в зазоре)
     • Установить указатель около гладкой цилиндрической поверхности шкива коленчатого вала и на шкиве нанести риску
     • Вращать коленчатый вал до положения верхней мёртвой точки первого цилиндра; верхняя мёртвая точка определяется с помощью установочной шпильки
     • Нанести вторую риску на шкиве против стрелки указателя
     • Определить угол (длину дуги) между рисками, и полученные данные сравнить с параметрами технической документации
     • Скручивание вала может быть определено аналогично путём сравнения измеренных углов начала открытия впускных клапанов на первом и последнем цилиндрах
   • Проверка фаз газораспределения с помощью устройства (патент РФ №2550235):
     • Отрегулировать тепловые зазоры клапанов
     • Установить коленчатый вал в положение соответствующее ВМТ поршня первого цилиндра
     • Монтировать датчик ВМТ так чтобы его положение соответствовало началу подачи сигнала (начало размыкания контактов)
     • Установить технологическую крышку с датчиком положения клапанов
     • Выполнить регулировку датчика
     • Подключить датчик положения клапанов к блоку управления
     • Подключить блок управления к источнику питания
     • После подключения всех датчиков и стробоскопа запустить двигатель и по разнице между сигналами датчиков определить значение угла фаз газораспределения

3. Принципиальная схема А1

 Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 13 листах.

         В пояснительной записке разработан проект газораспределительной установки ДВС с технологией диагностирования ГРМ. Описана технология оценки качества комплектования и сборки газораспределительного механизма  ДВС. Рассмотрены показатели технического состояния механизма газораспределения.

К основными показателями технического состояния механизма газораспределения относятся плотность прилегания клапанов к гнездам головки, зазоры между стержнями клапанов и бойками коромысел, фазы газораспределения, степень изношенности кулачков, подшипников распределительного вала и шестерен распределения, состояние прокладки и головки цилиндров, а также упругость клапанных пружин.

Определение неплотностей в сопряжениях тарелок клапанов и гнезд головки производится по характерному шипению или свисту воздуха во впускных и выпускных каналах головки или трубопроводах при прокручивании коленчатого вала вручную при снятых коромыслах и воздухоочистителе.

Суммарная неплотность впускного и выпускного клапанов определяется при снятых форсунках с помощью пневматического калиб­ратора К-69. Для этого поршень проверяемого цилиндра устанавливается в положение, соответствующее 20 – 25° до или после верхней мёртвой точки на такте сжатия или расширения, и фиксируется коленчатый вал, включив ка­кую-либо передачу. В проверяемый цилиндр 50 – 100 г заливается хо­лодное дизельное масло (для предотвращения утечки воздуха через кольцевые уплотнения цилиндра), подключается прибор к воздушной сети и устанавливается впускной наконечник прибора в отверстие для форсунки проверяемого цилиндра. Затем, отрегулировав давление подаваемого воздуха на величину 2 кгс/см², записываются показания манометра прибора.

Расположение тарелок клапанов относительно днища головки (утопание клапанов) определяется двумя способами. По первому способу непосредственно замеряется расстояние между плоскостью днища головки и плоскостью торна тарелки клапана при снятой го­ловке. По второму способу указанное расстояние определяется косвен­но – по расстоянию между плоскостью торца стержня клапана и обра­ботанной плоскостью головки со стороны клапанного механизма, за­меряемому на двигателе при снятой крышке клапанной коробки.

Оценка степени изношенности кулачков распределительного вала выполняется по высоте кулачков, которая определяется непосредственно на двигателе по величине перемещения клапанов с учетом зазоров между их стержнями и бойками коромысел.

Определение упругости клапанных пружин без снятия их с двигателя производится по усилию прижатия клапанов к гнездам головки.

Ориентировочная оценка величин зазоров клапанов без снятия крышки выполняется стетоскопом, наконечник которого прикладывается к клапанной коробке. При чрезмерно больших зазорах в области клапанного механизма прослушиваются четкие металлические стуки при малой частоте вращения коленчатого вала.

Определение суммарного износа деталей механизма газораспределения (шестерен распределения, подшипников и кулачков распределительного вала) осуществляется по смещению фаз в сторону запаздывания. Ориентировочная оценка состояния шестерен распределения и подшипников распределительного вала производится по шуму и стукам, которые замеряются стетоскопом.

         Проведен анализ возможностей повышения качества сборки ГРМ. Выполнена разработка технологического процесса оценки качества комплектования и сборки газораспределительного механизма.

Принято использование технологии диагностирования состояния газораспределительного механизма двигателя по замеру угла фаз газораспределения.

После комплектования и сборки газораспределительного механизма и установки его на ДВС, двигатель устанавливается на обкаточный стенд. На обкатываемый двигатель монтируется устройство для диагностирования газораспределительного механизма (патент РФ №2550235).

Устройство состоит из: вращающегося диска с градуированной шкалой, который жестко соединен с коленчатым валом двигателя; неподвижной стрелки-указателя, установленной на корпусе двигателя в положении, которое удобно для освещения и проведения визуального наблюдения так, чтобы острие стрелки-указателя располагалось напротив шкалы вращающегося диска и по направлению совпадало со штрихами диска; датчика положения коленчатого вала, соответствующего ВМТ поршня первого цилиндра, установленного на корпусе двигателя близ маховика или переднего конца коленчатого вала; датчика положения клапана, установленного на технологической крышке клапанной коробки двигателя; блока управления, установленного в произвольном месте, которое будет удобным для работы оператора или прикрепленного к стробоскопу, соединенному с проводом между технологическим высоковольтным трансформатором и разрядником, представляющими собой единый блок, удобно размещенный для подключения к источнику питания, например к аккумулятору транспортного средства.

Принцип работы устройства следующий. На прогретом двигателе с отрегулированными тепловыми зазорами клапанов выполняется установка коленчатого вала в положение, которое соответствует ВМТ поршня первого цилиндра на такте «сжатие» (когда оба клапана закрыты). Далее производится монтаж датчика ВМТ в соответствии с его положением относительно начала подачи сигнала. Следом выполняется установка технологической крышки с датчиком положения клапанов и производится регулировка (например, на начало размыкания (или замыкания) контактов датчика). Датчик подключается к блоку управления и через него к источнику питания, стробоскоп подключается к блоку питания, а стробирующий вход стробоскопа - к проводу между разрядником и высоковольтным трансформатором. По завершении всех подключений двигатель запускается и устанавливается режим стабильной частоты вращения коленчатого вала на оборотах холостого хода. На блоке управления включается питание датчика  ВМТ и световыми импульсами стробоскопа в зоне неподвижной стрелки-указателя выполняется освещение шкалы вращающегося диска. Производится наблюдение и фиксация числового значения штриха шкалы, которое совпадает с положением стрелки-указателя (при желании числовое значение шкалы, совпадающее с положение стрелки-указателя можно изменить с помощью фазовращателя, который является составной частью стробоскопа). Далее питание переключается на датчик положения клапана и аналогично производится фиксация нового числового значения штриха шкалы, совпадающего с положением стрелки-указателя. Разность показаний шкалы устройства при работе датчика ВМТ и при работе датчика положения клапана равна числовому значению угла поворота коленчатого вала от момента начала движения клапана до момента, соответствующего ВМТ поршня первого цилиндра. Полученные данные сравниваются с требованиями конструкторской документации и делаются выводы о состоянии ГРМ.

         В данной работе спроектирована газораспределительная установка ДВС с технологией диагностирования ГРМ.

В программе: Компас 3D v