Техническое состояние двигателей ЗМЗ-402 и ЗМЗ-406 в процессе эксплуатации постоянно изменяется. В период обкатки, до пробега около 2500 километров, по мере приработки трущихся поверхностей уменьшаются потери на трение, увеличивается мощность двигателя, уменьшается расход топлива, снижается угар моторного масла. Далее наступает период, при котором до определенного момента техническое состояние двигателя изменяется мало.
Диагностика технического состояния двигателей ЗМЗ-402 и ЗМЗ-406.
По мере износов деталей двигателя увеличивается прорыв газов через поршневые кольца, падает компрессия в цилиндрах, увеличивается утечка масла через зазоры в соединениях и падает давление в системе смазки. Следовательно, постепенно уменьшается мощность двигателей, увеличивается расход топлива, возрастает расход масла. Определение технического состояния двигателя для своевременного восстановительного ремонта весьма важно. Это продлит общий срок службы двигателей и предупредит их аварийный выход из строя.
Оценка технического состояния двигателей ЗМЗ-402 и ЗМЗ-406.
Состояние двигателя оценивается по показаниям приборов температуры охлаждающей жидкости и давления масла, характеру работы на различных режимах — равномерности, шумовым качествам, по величине компрессии в цилиндрах двигателя, реакции автомобиля на изменение подачи воздуха педалью управления дроссельной заслонкой.
Падение мощности двигателя проявляется в снижении динамических качеств автомобиля, в ухудшении приемистости. Автомобиль вяло разгоняется, плохо преодолевает подъем, приходится преждевременно включать понижающую передачу, не развивает максимальную мощность. Следует иметь в виду, что указанные признаки могут быть также следствием нарушения регулировки механизмов ходовой части автомобиля.
Эксплуатационный расход топлива двигателей ЗМЗ-402 и ЗМЗ-406.
Зависит не только от технического состояния двигателя, но и при исправном состоянии ходовой части автомобиля, от дорожных условий, нагрузки, методов вождения, поэтому эксплуатационный расход топлива не является объективным показателем технического состояния двигателя.
Техническое состояние двигателя, при исправности других механизмов автомобиля, определяется контрольным расходом топлива автомобиля с неполной нагрузкой при его движении по горизонтальному участку шоссе с асфальтовым или бетонным покрытием. При определении контрольного расхода топлива следует пользоваться отдельным мерным бачком. Контрольный расход топлива не должен превышать :
— для двигателя ЗМЗ-402.10 : 9.3 л/100 км при скорости 90 км/ч и 10.2 л/100 км при скорости 120 км/ч
— для двигателя ЗМЗ-4021.10 : 10.2 и 13.9 л/100 км при тех же скоростях
— для двигателя ЗМЗ-4062.10 : 8.8 л и 11.8 л/100 км при тех же скоростях
Проверка компрессии (давления) в цилиндрах в конце такта сжатия.
Производится компрессометром, компрессию в цилиндрах замеряют на прогретом до 70-85 градусов двигателе при полностью открытой дроссельной заслонке и вывернутых свечах зажигания. Резиновый наконечник компрессометра вставляется в отверстие свечи, обеспечивая уплотнение по кромке отверстия, и коленчатый вал прокручивается стартером до тех пор, пока давление в цилиндре не перестает увеличиваться, но не более 10-15 секунд. Аккумуляторная батарея должна быть исправной и полностью заряженной.
Компрессия в цилиндрах : двигателя ЗМЗ-4062 — менее 960 кПа (9.6 кгс/см2), двигателя ЗМЗ-402 — менее 850 кПа (8.5 кгс/см2), и двигателя ЗМЗ-4021 — менее 800 кПа (8 кгс/см2), свидетельствует об износе или неисправности поршневых колец или не герметичности клапанов. Чтобы установить истинную причину неисправности следует залить через свечное отверстие в каждый цилиндр по 20-30 см3 моторного масла, применяемого для двигателя, и вновь проверить компрессию. Повышение компрессии указывает на неисправности (износ) колец или цилиндра, если значение компрессии не повысилось, то следовательно нарушена герметичность посадки клапанов.
Расход моторного масла на угар.
Контролируется замером количества масла, доливаемого до метки П указателя уровня масла, за определенный период. Если расход масла на угар превышает 0.25 литра на 100 км, то двигатель подлежит ремонту.
Давление моторного масла в системе смазки двигателя.
Проверяется контрольным манометром, который присоединяется на место установки датчика аварийного давления масла. Давление масла менее 100 кПа (1 кгс/см2) на прогретом двигателе при средней частоте вращения коленчатого вала, и менее 50 кПа (0.5 кгс/см2) на малой частоте холостого хода, свидетельствует о неисправностях в системе смазки или чрезмерном износе подшипников коленчатого и распределительных валов. Такой двигатель подлежит ремонту.
Проверка шумности работы двигателя ЗМЗ-406.
Проверяется его прослушиванием при работе на холостом ходу при переменной частоте вращения коленчатого вала, не превышающей 3000 оборотов в минуту, а шум шестерен масляного насоса при частоте 1000-2000 оборотов в минуту.
Не допускается стук и дребезг поршней, поршневых колец, стуки шатунных и коренных подшипников, прослушиваемые стетоскопом, а также выделяющийся стук поршневых пальцев, стук и резкий шум цепного привода распределительных валов, резко выделяющийся стук клапанов и толкателей, резкий стук и шум высокого тона шестерен масляного насоса и его привода, шум высокого тона или писк крыльчатки и подшипника водяного насоса, прослушиваемые без стетоскопа. Допускается ровный, не резкий шум цепного привода распределительных валов, не выделяющийся из общего фона шум шестерен масляного насоса и его привода.
Проверка шумности работы двигателя ЗМЗ-402.
Без применения стетоскопа прослушивают работу распределительного механизма : клапанов — при частоте вращения 600-1200 оборотов в минуту, толкателей — при частоте вращения 1000-1500 оборотов в минуту, шестерен распределительного вала — при частоте вращения 1000-2000 оборотов в минуту. С помощью стетоскопа прослушивают работу поршневой группы, шатунных и коренных подшипников при резком кратковременном повышении частоты вращения коленчатого вала до 2500 оборотов в минуту.
Не допускается стук и дребезг поршней, поршневых колец, стук шатунных подшипников, прослушиваемые стетоскопом, выделяющийся стук поршневых пальцев, коренных подшипников, стук или резкий шум высокого тона распределительных шестерен, резкий выделяющийся стук клапанов и толкателей, резкий стук и шум высокого тона шестерен масляного насоса и его привода, шум высокого тона и писк крыльчатки и подшипника водяного насоса, прослушиваемые без стетоскопа.
Допускаются равномерный стук клапанов и толкателей, сливающийся в общий шум, периодический стук клапанов и толкателей при нормальных зазорах в клапанном механизме, выделяющийся стук клапанов и толкателей, исчезающий или появляющийся при резком изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя, ровный не резкий шум шестерен привода распределительного вала и не выделяющийся из общего фона шум шестерен масляного насоса и его привода.
Необходимость ремонта двигателей ЗМЗ-402 и ЗМЗ-406.
Обнаружив в процессе эксплуатации двигателя какую-либо неисправность в его работе, не следует торопиться разбирать двигатель, а надо попытаться установить причину неисправности до разборки. К разборке двигателя приступают, убедившись в действительной необходимости этой операции. Даже частичная разборка двигателя, как правило, нарушает уплотнения, приработку сопряженных деталей и увеличивает их износ при последующей эксплуатации.
Необходимость в ремонте двигателя наступает после пробега в 200 000-250 000 километров, в зависимости от условий эксплуатации. К этому пробегу зазоры достигают величин, вызывающих падение мощности, уменьшение давления масла в масляной магистрали, резкое увеличение расхода масла, чрезмерное дымление двигателя, повышенный расход топлива, а также повышенные стуки.
Ориентировочно, зазоры в сопряжении основных деталей вследствие износа не должны превышать следующих величин в мм :
— юбка поршня-цилиндр блока : 0.25
— поршневое кольцо-канавка в поршне, по высоте : 0.15
— поршень-поршневой палец : 0.015
— замок поршневого кольца : 2.5
— верхняя головка шатуна-поршневой палец : 0.03
— шатунные и коренные подшипники-шейки коленчатого вала : 0.15
— стержень клапана-втулка : 0.20
— шейки распределительных валов-опоры в головке : 0.20
— осевой люфт коленчатого вала : 0.36
Работоспособность двигателя может быть восстановлена либо заменой изношенных деталей новыми стандартного размера, либо восстановлением изношенных деталей и применением сопряженных с ними новых деталей ремонтного размера. Для этой цели предусмотрен выпуск поршней, поршневых колец, вкладышей шатунных и коренных подшипников коленчатого вала, направляющих втулок впускных и выпускных клапанов и ряда других деталей ремонтного размера.