Савич Е.Л., Кручек А.С. Инструментальный контроль автотранспортных средств

Подождите немного. Документ загружается.

251

Сажа представляет собой твердый углерод, который при попадании в организм за-

держивается в легких, дыхательных путях и вызывает аллергию. Кроме того, сажа, как любой

аэрозоль, загрязняет воздух и ухудшает видимость на дорогах.

Рассмотрим элементы топливных систем основных видов.

Простейшим бензиновым двигателем является карбюраторный. Вследствие низкой

экономичности такой двигатель применяется в

основном на устаревших моделях автомоби-

лей западно-европейского и части современных автомобилей российского производства.

На современных двигателях все большее распространение находят системы впрыска

топлива, обеспечивающие более точное регулирование процессов смесеобразования и, как

следствие, бóльшую экономичность и пониженную токсичность.

В качестве переходной системы между карбюраторной системой питания и системой

впрыска

на ряде автомобилей применяется центральный впрыск (рис. 4.31, а). Данная систе-

ма вместо карбюратора имеет корпус с дроссельной заслонкой и установленной в нем един-

ственной форсункой. Остальная система топливоподачи такого двигателя практически ничем

не отличается от системы топливоподачи карбюраторного двигателя, за исключением нали-

чия топливного насоса с электрическим приводом.

252

Рис. 4.31. Системы впрыска топлива:

а – центральный впрыск; б – разнесенный механический впрыск; в – разнесенный элек-

тронный впрыск; 1 – топливный бак; 2 – топливный насос; 3 – топливный фильтр; 4 – топ-

ливопровод подачи; 5 – топливная форсунка; 6 – топливопровод слива; 7 – дозатор-

распределитель; 8 – накопитель топлива; 9 – топливный коллектор

253

Дальнейшее развитие систем впрыска привело к необходимости подавать топливо от-

дельно в каждый из цилиндров двигателя. В результате появилась так называемая система

механического впрыска топлива, которая сейчас практически не применяется. Однако суще-

ствует еще достаточно автомобилей 1980–1990 гг. выпуска, оснащенных такой системой,

один из вариантов которой представлен на рис. 4.31, б. Эта

система имеет в своем составе

дополнительный топливный аккумулятор и дозатор-распределитель, с помощью которого то-

пливо распределяется между цилиндрами.

В настоящее время самое широкое распространение имеют электронные системы

впрыска топлива разнесенного типа. Большинство современных систем впрыска являются

вариантами такой системы, схема которой приведена на рис. 4.31, в. В данной системе топли-

во подается к форсункам посредством специального топливного коллектора, на котором рас-

полагается регулятор давления.

Общие элементы всех приведенных выше систем – топливный бак, топливный насос,

топливный фильтр и топливопроводы. Следует иметь в виду, что электрические топливные

насосы на современных автомобилях располагаются, как правило, внутри топливного бака и

омываются топливом для обеспечения более

интенсивного охлаждения. Кроме фильтров

тонкой очистки в системе топливоподачи могут устанавливаться фильтры-отстойники для

обеспечения более эффективного отделения от топлива воды и твердых примесей.

В качестве двигателя для газобаллонных автомобилей используются, как правило,

обычные двигатели, работающие на бензине. На таком двигателе устанавливается система

питания, предназначенная для работы как на газообразном

топливе, так и на бензине. В каче-

стве топлива таких двигателей используется сжатый и сжиженный газ.

Схема системы питания автомобиля, работающего на сжатом газе, представлена на

рис. 4.32.

254

Рис. 4.32. Система питания двигателя, работающего на сжатом газе:

1 – баллоны для сжатого газа; 2 – вентили групп баллонов; 3 – наполнительный вентиль; 4

– основной расходный вентиль; 5 – редуктор высокого давления; 6 – электромагнитный

клапан; 7 – редуктор низкого давления; 8 – пусковой клапан; 9 – карбюратор- смеситель

Система питания автомобиля, работающего на сжиженном газе, имеет

один или два

баллона, заполненных сжиженным газом. При необходимости превращения жидкой фазы в

газообразную в системе предусмотрен испаритель и одноступенчатый редуктор.

В современных двигателях иностранного производства в настоящее время начинают

внедрять газовую систему питания, основанную на использовании сжиженного газа непо-

средственно (в виде жидкой фазы), без испарителя.

В целях снижения

дымности и повышения экономичности дизельных двигателей для

них также разрабатываются установки для использования газового топлива. Наиболее широ-

кое распространение получила установка, в которой в качестве источника зажигания газовоз-

душной смеси используется факел жидкого топлива, самовоспламеняющегося от сжатия.

Цилиндры двигателя в течение впуска заполняются газовоздушной смесью обеднен-

ного состава. Для этого на

впускном трубопроводе двигателя или нагнетателя устанавливает-

ся смесительное устройство для перемешивания газа с воздухом, регулирования качества и

количества газовоздушной смеси, поступающей в двигатель. Схема такой установки пред-

ставлена на рис. 4.33. Следует отметить, что в данных установках могут одновременно при-

меняться баллоны для сжатого и сжиженного газа.

255

Рис. 4.33. Система питания газодизельного двигателя.

1 – баллоны для сжатого газа; 2 – баллон для сжиженного газа; 3 – расходный вентиль

сжиженного газа; 4 – наполнительный вентиль для сжатого газа; 5 – расходный вентиль

сжатого газа; 6 – подогреватель-испаритель; 7 – подогреватель-испаритель; 8 – магист-

ральный вентиль; 9 – газовый фильтр; 10 – газовый редуктор; 11 – газовый смеситель

Топливная система дизельного двигателя, имеющего в своем составе топливный насос

высокого давления (ТНВД), показана на рис. 4.34. В такой системе может применяться также

дополнительный фильтр-отстойник топлива, расположенный на всасывающей магистрали

между топливным баком и подкачивающим насосом. Кроме того, транспортные средства с

большим расстоянием между топливным баком и двигателем (преимущественно автобусы

могут снабжаться несколькими ручными подкачивающими насосами для облегчения запол-

нения топливом трубопроводов низкого давления.

256

Рис. 4.34. Система питания дизельного двигателя:

1 – топливный бак; 2 – топливный фильтр тонкой очистки; 3 – топливопровод низкого

давления; 4 – топливный насос высокого давления; 5 – топливоподкачивающий насос; 6 –

регулятор подачи топлива; 7 – педаль подачи топлива; 8 – топливопровод высокого давле-

ния; 9 – топливная форсунка; 10 – топливопровод слива; 11 – двигатель

В настоящее время

на дизельных двигателях большой мощности получили распро-

странение системы, в которых нагнетание топлива происходит непосредственно в форсунках.

Такой двигатель не имеет ТНВД, а снабжен насосами-форсунками, имеющими электрическое

или гидравлическое управление. Характерными особенностями этих двигателей является от-

дельный привод подкачивающего насоса, осуществляемый от распредвала, привода компрес-

сора, насоса гидроусилителя и т.п., наличие топливного коллектора, распределяющего топли-

во между насосами-форсунками, а также отсутствие топливопроводов высокого давления.

4.5.2. Нормативные требования к системам двигателя

257

Требования по токсичности и дымности отработавших газов. Требования к содер-

жанию оксида углерода и углеводородов в отработавших газах двигателя, работающего на

бензине, сжатом или сжиженном газе, а также бензогазовых смесях, установлены

ГОСТ 17.2.2.03–87. Они не распространяются на транспортные средства, максимальная до-

пустимая масса которых составляет менее 400 кг, максимальная скорость не превышает 50

км/ч, а также на автомобили с

двухтактными и роторными двигателями.

Согласно ГОСТ 17.2.2.03–87 содержание токсичных веществ следует определять при

работе двигателя на холостом ходу при двух частотах вращения коленчатого вала: мини-

мальной (n

min

) и повышенной (n

пов

). Повышенная частота установлена в диапазоне от 2000

мин

−1

до 0,8n

ном

, при этом n

ном

– частота вращения коленчатого вала двигателя, при которой

двигатель развивает номинальную мощность. Показатели минимальной и номинальной час-

тоты вращения устанавливаются предприятием-изготовителем и указываются в инструкции

по эксплуатации транспортного средства или двигателя.

Содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах автомобилей

должно быть в пределах значений, установленных предприятием-изготовителем, но не

выше

значений, приведенных в табл. 4.7.

Таблица 4.7

Нормативные значения токсичности отработавших газов бензинового и газового

двигателей по ГОСТ 17.2.2.03–87

Частота вращения

Предельно допусти-

мое содержание ок-

сида углерода, объ-

емная доля, %

Предельно допустимое содержание углево-

дородов, объемная доля, млн

−1

, для двига-

телей с числом цилиндров

не более 4 более 4

min

1,5 1200 3000

пов

2,0 600 1000

При проверке токсичности следует выполнять следующие нормативные требования:

выпускная система должна быть герметична;

258

перед измерением двигатель должен быть прогрет до рабочей температуры охлаж-

дающей жидкости (или моторного масла для двигателей воздушного охлаждения), указанной

в руководстве по эксплуатации;

в процессе проверки необходимо следить за тем, чтобы были отключены все пусковые

обогатительные системы двигателя;

пробоотборный зонд газоанализатора должен быть установлен в выпускную трубу ав-

томобиля

на глубину не менее 300 мм от среза;

перед измерением следует увеличить частоту вращения двигателя до n

пов

и дать ему

поработать в этом режиме не менее 15 с, после чего установить режим минимальных оборо-

тов холостого хода;

измерение в режиме минимальных оборотов холостого хода следует проводить не ра-

нее чем через 20 с после стабилизации работы двигателя на данных оборотах;

измерение в режиме повышенных оборотов следует проводить не ранее

чем через 30 с

после установки данного режима;

при наличии раздельных выпускных систем у автомобиля измерение следует прово-

дить в каждой из них отдельно. Критерием оценки при этом служат максимальные значения

содержания оксида углерода и углеводородов.

Нормы и методы измерения дымности отработавших газов дизельных двигателей в

Республике Беларусь регламентированы ГОСТ 21393–75. Согласно данному

стандарту дым-

ность проверяется в режиме свободного ускорения и максимальной частоты вращения колен-

чатого вала двигателя.

Свободное ускорение – это разгон двигателя от минимальной до максимальной часто-

ты вращения на холостом ходу.

Максимальная частота вращения – это частота вращения коленчатого вала двигате-

ля на холостом ходу при полностью нажатой педали подачи топлива, ограниченная регулято-

ром.

В качестве параметров контроля дымности применяют натуральный показатель ослаб-

ления светового потока К и коэффициент ослабления светового потока N. Соотношение этих

показателей выражается формулой (1.4).

Эффективная база – это толщина оптически однородного слоя эталонных газов, эк-

вивалентного по ослаблению светового потока столбу тех же отработавших газов, заполняю-

щих трубу дымомера в условиях измерения. За эффективную базу дымомера принимается

расстояние, равное 0,43 м.

259

В автомобилях с дизельным двигателем при испытании не должны превышаться зна-

чения дымности, указанные в табл. 4.8.

Таблица 4.8

Нормативные значения дымности отработавших газов дизельного двигателя

Режим измерения дымно-

сти

Предельно допустимый на-

туральный показатель ослаб-

ления светового потока

доп,

−1

, не более

Предельно допустимый ко-

эффициент ослабления све-

тового потока N

доп,

%, не

более

Свободное ускорение для

автомобилей:

без наддува

с наддувом

1,2

1,6

Максимальная частота

вращения

0,4 15

Дымность автомобилей, официально утвержденных в процессе сертификации на соот-

ветствие ГОСТ Р 41.24 или Правилам ЕЭК ООН № 24, проверяется только в режиме свобод-

ного ускорения и не должна превышать предельного значения, указанного в документе офи-

циального утверждения типа или на знаке, размещаемом на двигателе.

Перед проведением проверки дымности должны быть выполнены

следующие условия:

выпускная система автомобиля не должна иметь неплотностей, вызывающих утечку

отработавших газов и подсос воздуха;

перед проверкой двигатель должен быть прогрет до температуры не ниже указанной в

руководстве по эксплуатации автомобиля рабочей температуры моторного масла или охлаж-

дающей жидкости;

устройство для пуска холодного двигателя должно быть отключено;

измерения дымности у

автомобилей с раздельной выпускной системой следует выпол-

нять в каждой из выпускных труб отдельно. Оценивают дымность по максимальному значе-

нию.

Общие требования к топливной системе и системе выпуска отработавших газов.

Система питания бензиновых и дизельных двигателей не должна иметь подтеканий топлива.

Запоры топливных баков и устройства перекрытия топлива должны находиться в работоспо-

собном состоянии.

260

Газовая система питания должна быть герметичной. Не допускается использовать на

транспортных средствах, работающих на газе, баллонов с истекшим сроком их периодиче-

ского освидетельствования.

В том случае, если транспортное средство было переоборудовано для работы на газо-

вом топливе, его владелец обязан иметь при себе акт выдачи транспортного средства после

такого переоборудования

, выданный организацией, имеющий право проведения работ этого

вида. Кроме того, каждое транспортное средство, имеющее газовое оборудование, в процессе

первичной регистрации должно быть продиагностировано специальными организациями на

предмет исправности, герметичности и соответствия конструкции газовой установки. По ре-

зультатам такой проверки также выдается соответствующий акт. Владельцы транспортных

средств, оснащенных газовым оборудованием, должны

пройти специальное обучение по во-

просам безопасной эксплуатации газовой установки и иметь свидетельство о прохождении

такого обучения.

Элементы и соединения в системе выпуска отработавших газов должны находиться в

исправном состоянии. В них не должно быть утечек.

4.5.3. Порядок проверки технического состояния

двигателя и его систем

Перед заездом транспортного средства в помещение диагностической станции следует

выполнить подготовительные и контрольные операции в указанном порядке.

1. Определить тип двигателя проверяемого транспортного средства.

2. Если транспортное средство оборудовано газовой установкой, произвести дополни-

тельные операции:

проверить наличие у владельца транспортного средства всех необходимых документов

(акта выдачи (диагностирования) транспортного средства, акта освидетельствования

газового

баллона (баллонов), свидетельства об обучении);

перевести двигатель транспортного средства в режим работы на газовом топливе,

обеспечить работу двигателя в этом режиме на холостом ходу в течение не менее 3 мин;

проверить с помощью прибора для проверки утечек герметичность газовой системы

питания; при этом пристальное внимание следует уделить заправочному клапану, запорной