Разработка технического обслуживания и ремонта для двигателя марки 5EFE

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Автомобильный транспорт настолько прочно вошёл во все отрасли народного хозяйства, что нормальная жизнедеятельность страны не представляется возможной без его участия. Кроме того, автомобиль сегодня стал реальным и неотъемлемым социальным фактором, органично вписываясь в ритм современной жизни.

Число личных легковых автомобилей с каждым годом только увеличивается. Конструкция автомобиля становится сложнее, как следствие растут требования к качеству их обслуживания и ремонта.

В процессе эксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются из-за изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены. В автомобиле появляются отказы и неисправности, которые устраняют при техническом обслуживании (ТО) и ремонте.

Ремонт представляет собой комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий и их составных частей.

Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлены прежде всего неравнопрочностью их составных частей (сборочных единиц и деталей). Известно, что создать равнопрочный автомобиль, все детали которого изнашивались бы равномерно и имели бы одинаковый срок службы, невозможно. Поэтому в процессе эксплуатации автомобили проходят на станциях технического обслуживания и автосервисах периодическое ТО и при необходимости текущий ремонт (ТР), который осуществляется путем замены отдельных деталей и агрегатов. Это позволяет поддерживать автомобили в технически исправном состоянии.

Текущий ремонт должен обеспечивать гарантированную работоспособность автомобиля на пробеге до очередного планового ремонта, причем этот пробег должен быть не менее пробега до очередного ТО-2. В случае возникновения отказов выполняют неплановый ТР, при котором заменяют или восстанавливают детали и сборочные единицы в объеме, определяемом техническим состоянием автомобиля.

Капитальный ремонт должен обеспечивать исправность и полный (либо близкий к полному) ресурс автомобиля или агрегата путем восстановления и замены любых сборочных единиц и деталей, включая базовые. Базовой называют деталь, с которой начинают сборку изделия, присоединяя к ней сборочные единицы и другие детали. У автомобилей базовой деталью является рама, у агрегатов - корпусная деталь, например, блок цилиндров двигателя, картер коробки передач.

Основным источником экономической эффективности КР автомобилей является использование остаточного ресурса их деталей. Около 70 - 75 % деталей автомобилей, поступивших в КР, могут быть использованы повторно либо без ремонта, либо после небольшого ремонтного воздействия.

Детали, полностью исчерпавшие свой ресурс и подлежащие замене, составляют 25 - 30% всех деталей. Остальные детали автомобиля (40 - 45%) могут быть использованы повторно только после их восстановления. К ним относится большинство наиболее сложных, металлоемких и дорогостоящих деталей автомобиля, в частности блок цилиндров, коленчатый и распределительный валы, головка цилиндров, картеры коробки передач и заднего моста и др. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10 - 50% стоимости их изготовления.

По этому, первостепенная задача при покупке автомобиля выбрать качество и надежность соразмерно бюджету. Немалое значение имеет и фирма производитель. Ежегодные рейтинги на лучший автомобиль могут сослужить реальную пользу покупателю. В Российском рейтинге автомобилей по надежности 2013 года фирма Toyota стоит на 5 месте. ГАЗ на 43, УАЗ на 47, ИЖ на 54, ВАЗ на 67 и т.д.

Японские автомобили считаются одними из самых надёжных в мире. Они прекрасно чувствуют себя на российских дорогах и достаточно неприхотливы к отечественным реалиям. К примеру, прежде чем потребуется более-менее серьёзныйремонт «японца», автомобилист сможет проездить на нем несколько лет.

Японские машины являются, наверное, самими продуманными в конструкционном и техническом отношении. Самое главное, что в них используются не только передовые разработки, но применяются новейшие технологии даже в весьма бюджетных моделях.

Наконец, ремонт японских автомобилей производится по специальным методикам, разработанным производителями. Несмотря на то, что они имеют свою специфику и требуют определённых знаний, ремонт осуществляется весьма быстро и качественно. Разумеется, при использовании необходимой технической базы, диагностических возможностей и инструментов.

Пожалуй, в этом и состоят главные причины, почему российские автолюбители всё чаще и чаще выбирают для личного пользования японские автомобили. Не говоря уже о том, что они всегда элегантны и обладают привлекательным внешним видом.

Именно по этому, я выбрал японский автомобиль марки ToyotaCaldina с двигателем 5EFE для своей дипломной работы.

Цель дипломного проекта: разработка технического обслуживания и ремонта для двигателя марки 5E FE.

Задачи дипломного проекта:

Описать особенности конструкции двигателя 5E FE;

Описать основные неисправности двигателя 5E FE;

Описать методы диагностирования двигателя 5E FE;

Разработать графическую часть;

Составить технику безопасности при ТО и ремонте двигателя 5E FE.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ 5EFE

Характеристика двигателя

Двигатель 5E-FEрядный 4-цилиндровый, 16-клапанный с верхним расположением распределительных валов. Рабочий объем двигателя 1,5 литра. Нумерация цилиндров ведется от шкива коленчатого вала. Порядок работы двигателя: 1-3-4-2. Мощность 94 л.с. при 5400 об/мин 98 кВт. Степень сжатия 9,8.

Коленчатый вал 5-опорный с 8 противовесами, установленными на продолжении щек коленчатого вала, предназначенными для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил. В коленчатом валу выполнены отверстия для подвода масла к коренным и шатунным подшипникам и другим элементам. Головка блока цилиндров выполнена из алюминиевого сплава. Свечи зажигания расположены в центре камер сгорания.

Рис. 1

Конструкция впускного коллектора с четырьмя независимыми длинными каналами позволяет использовать эффект инерционного наддува. Пружины выпускных и впускных клапанов изготовлены из специальной углеродистой стали и имеют переменный шаг, что способствует снижению вероятности возникновения резонанса.

Распределительный вал выпускных клапанов приводится во вращение от коленчатого вала с помощью зубчатого ремня, а вал впускных клапанов - от распределительного вала выпускных клапанов с помощью шестерен. Распределительные валы имеют 5 опорных шеек. Смазка шеек, кулачков и шестерен привода распределительных валов осуществляется маслом, которое поступает через масляный канал, расположенный в центре вала.

Регулировка зазора в приводе клапанов осуществляется заменой регулировочных шайб в толкателях клапанов. Замена регулировочных шайб может быть проведена без снятия распределительных валов.

Крышка ремня привода ГРМ состоит из двух частей. Технологическое отверстие в крышке №1 обеспечивает возможность регулировки натяжения ремня привода ГРМ.

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава.

Поршневые пальцы - "плавающего" типа.

Компрессионные кольца: верхнее компрессионное кольцо изготовлено из нержавеющей стали, нижнее компрессионное кольцо - из чугуна. Маслосъемное кольцо состоит из двух скребков и расширителя. Маслосъемное кольцо удаляет избыток масла со стенок цилиндра, препятствуя его проникновению в камеру сгорания.

Блок цилиндров отлит из чугуна. Длина стенки (образующей) каждого цилиндра примерно в 2 раза больше величины хода поршня. Верхняя часть блока цилиндров накрывается головкой цилиндров, а нижняя часть блока образует картер двигателя, в котором устанавливается коленчатый вал. Блок цилиндров имеет рубашку охлаждения, по которой циркулирует охлаждающая жидкость.

Масляный поддон прикрепляется болтами к блоку цилиндров. Масляный поддон отштампован из стального листа. Разделительная перегородка внутри масляного поддона удерживает достаточное количество масла; даже когда автомобиль наклонен. Разделительная перегородка также предотвращает создание волн Масла при резком торможении автомобиля.

1.1 Кривошипно-шатунный механизм

Блок цилиндров отлит из чугуна. Длина стенки (образующей) каждого цилиндра примерно в 2 раза больше величины хода поршня. Верхняя часть блока цилиндров накрывается головкой цилиндров, а нижняя часть блока образует картер двигателя, в котором устанавливается коленчатый вал. Блок цилиндров имеет рубашку охлаждения, по которой циркулирует охлаждающая жидкость. На этом двигателе безгильзовый блок.

Коленчатый вал 5-опорный с 8 противовесами, установленными на продолжении щек коленчатого вала, предназначенными для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил. В коленчатом валу выполнены отверстия для подвода масла к коренным и шатунным подшипникам и другим элементам. Перемещение вала в продольном направлении ограничивается упорными шайбами. В местах выхода коленчатого вала из картера двигателя имеются сальники и уплотнители, предотвращающие утечку масла.

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава.

Компрессионные кольца: верхнее компрессионное кольцо изготовлено из нержавеющей стали, нижнее компрессионное кольцо - из чугуна. Маслосъемное кольцо состоит из двух скребков и расширителя.

Поршневые пальцы - "плавающего" типа.

Палец изготовлен в виде пустотелого цилиндрического стержня, наружная поверхность которого закалена токами высокой частоты



Рис.2.

Детали блока цилиндров и кривошипно-шатунного механизма двигателя 5EFE: I -- с механической коробкой передач; II -- с автоматической коробкой передач; 1 -- блок цилиндров; 2 -- держатель задней манжеты коленчатого вала; 3 -- сливная пробка охлаждающей жидкости блока цилиндров; 4 -- кронштейн; 5 -- вкладыши коренных подшипников коленчатого вала; 6 -- упорные полукольца коленчатого вала; 7 -- коленчатый вал; 8 -- крышки коренных подшипников коленчатого вала; 9 -- втулка привода масляного насоса; 10 -- звездочка коленчатого вала; 11 -- сегментные шпонки; 12 -- крышка нижней головки шатуна; 13 -- шатунные вкладыши; 14 -- шатун; 15 -- стопорные кольца; 16 -- поршневой палец; 17 -- поршень; 18 -- маслосъемное кольцо; 19 -- нижнее компрессионное кольцо; 20 -- верхнее компрессионное кольцо; 21 -- задняя манжета коленчатого вала; 22 -- задняя крышка; 23 -- маховик; 24 -- нижняя крышка; 25 -- задняя крышка; 26 -- ведомый диск.



Рис.3,4. Поршни двигателя 5EFE

Шатун служит для соединения коленчатого вала с поршнем. Шатун состоит из стального стержня двутаврового сечения, верхней неразъемной и нижней разъемной головок. Для уменьшения трения в нижнюю головку, состоящую из двух частей, устанавливаются тонкостенные вкладыши. Обе части нижней головки скрепляются двумя болтами с гайками.

Снизу картер закрывается поддоном, выштампованным из тонкого стального листа. Поддон используется как резервуар для масла и защищает детали двигателя от загрязнения. В нижней части поддона имеется пробка для слива моторного масла. Поддон крепится к картеру болтами. Для предотвращения утечки масла между ними устанавливается прокладка.

1.2 Газораспределительный механизм

В двигателях применен 16-клапанный механизм газораспределения с двумя расположенными в головке блока цилиндров распределительными валами. Привод валов осуществляется от коленчатого вала ременной передачей.

Головка цилиндра отлита из алюминиевого сплава, имеет по четыре клапана на цилиндр; камеры сгорания полусферической формы. В головку блока цилиндров запрессованы седла и направляющие втулки клапанов. Корпуса подшипников распределительных валов обработаны за одно целое с головкой блока цилиндров и имеют съемные крышки. Правильное положение головки на блоке цилиндров фиксируется двумя установочными втулками.

Рис.5 Детали ГРМ

Система газораспределения предназначена для обеспечения подачи в цилиндры двигателя воздушно-топливной смеси и вывода из цилиндров выхлопных газов. Все эти функции реализуются за счет работы клапанов.

Клапан находится в закрытом состоянии под действием пружины, а открывается после нажатия на стержень. Пружина закрепляется на стержне при помощи сухарей и специальной тарелки. Клапанные пружины имеют строго обозначенную жесткость, позволяющую очень быстро закрыть клапана в процессе работы. Для защиты от резонансных колебаний на клапанах может располагаться несколько пружин с разной навивкой.

Рис.6 Ременной привод ГРМ 5EFE

Зубчатый ремень устанавливается на шкив коленчатого и распределительного вала по меткам.

Рис.7 Метки ГРМ

1.3 Система смазки

На этом двигателе используется система смазки с полнопоточной очисткой масла и с подачей масла под явлением к основным движущимся деталям и узлам двигателя. Система смазки включает в себя: масляный поддон, масляный насос, масляный фильтр и различны элементы, которые обеспечивают подачу масла к различным движущимся деталям двигателя. Масло из поддона через маслозаборник масляным насосом нагнетается в масляный фильтр.

После прохождения масляного фильтра часть масла по различным каналам в блоке цилиндров и через отверстия подается к коренным подшипникам коленчатого вала. По сверлениям в коленчатом валу масло поступает к шатунным подшипникам коленчатого вала. Смазывание стенок цилиндров и нижней части днища поршней осуществляется в основном разбрызгиванием. Для смазывания поршневого пальца в поршневой головке шатуна и во втулке поршневого пальца предусмотрено специальное отверстие.

Часть масла после прохождения масляного фильтра по сверлениям в блоке цилиндров направляется в головку блока цилиндров для смазывания:

- ведомой шестерни распределительного вала впускных клапанов;

- опорных шеек распределительных валов;

- кулачков;

- толкателей клапанов и стержней клапанов;

- ведущей шестерни распределительного вала выпускных клапанов.

После выполнения своих функций масло под действием силы тяжести (самотеком) возвращается в поддон. Для контроля уровня масла в картере устанавливается измерительный щуп.

Масляный насос

Масляный насос через маслоприемник забирает масло из поддона двигателя и подает его под давлением к различным узлам трения. Маслоприемник с сетчатым фильтром располагается перед входным патрубком маслонасоса. Сам маслонасос относится кнасосам трохоидного типа.

Рис.8 Масляный насос двигателя 5EFE

Внутри его расположеныведущий иведомый роторы с внутреннимзацеплением, которые вращаются водном направлении. Поскольку осиведущего и ведомого роторов смещены друготносительно друга, пространств между обоими роторами изменяется по мере их поворота. Масло засасывается внасос, когда пространство между роторамирасширяется, и нагнетается, когдапространство между роторами сужается.

Регулятор давления масла (редукционный клапан)

На высоких частотах вращения количество масла, подаваемого маслонаоосом, избыточно по сравнению с его количеством, необходимым для смазывания трущихся пар. Регулятор давления масла (редукционный клапан) предотвращает избыточную подачу масла. На низких частотах вращения клапан регулятора под действием пружины перекрывает перепускной канал. Но на высоких частотах вращения давление масла резко возрастает, сила давления масла преодолевает усилие пружины, и клапан регулятора открывается. Избыточное масло через клапан возвращается в поддон.

Рис.9 Масляный фильтр

Масляный фильтр

Масляный фильтр - полнопоточного типа со сменным бумажным фильтрующим элементом. Частицы металла (продукты износа), частицы грязи, находящиеся в воздухе, частицы нагара и другие виды загрязнения могут попадать в масло в процессе его использования, что приводит к увеличению износа двигателя или к засорению (сужению каналов) маслопроводов, препятствуя циркуляции масла. Масляный фильтр, установленный в масляной магистрали, позволяет задерживать эти частицы при прохождении масла через него. Фильтр установлен на внешней стороне двигателя, что позволяет сравнительно просто заменять фильтрующий элемент. Перед фильтрующим элементом установлен перепускной клапан, который открывается при увеличении давления перед фильтром, возникающим в случае засорения фильтрующего элемента загрязняющими частицами. Перепускной клапан открывается, когда сила давления масла превысит усилие пружины клапана. В этом случае масло проходит через обводной канал, минуя масляный фильтр, и направляется прямо в главную масляную магистраль двигателя.

Выбор моторного масла по вязкости (SAE).

Масло подбирается согласно диаграмме температурного диапазона, соответствующей условиям эксплуатации автомобиля до следующей замены масла.

Рис.10 Рекомендованная вязкость масла

Контроль уровня моторного масла. Заправочная емкость: с заменой фильтра - 2,7л., сухой двигатель - 2,9 л.

Рис.11 Уровень масла на щупу.

1.4 Система охлаждения

Наданном двигателе используется жидкостная системе охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости и термостатом, имеющим перепускной клапан во входном патрубке охлаждающей жидкости.

Рис.12 Схема системы охлаждения двигателя 5Е FE. 1-термостат, 2-входной патрубок охлаждающей жидкости, 3-от радиатора, 4-выходной патрубок охлаждающей жидкости, 5-к радиатору, 6-насос охлаждающей жидкости, 7-от отоплителя, 8-к отопителю, 9-трубка подвода охлаждающей жидкости к насосу, 10-от клапана системы управления частотой вращения холостого хода, 11-к клапану системы управления частотой вращения холостого хода, 12-радиатор

Системе охлаждения включает в себя: рубашку охлаждения (в блоке цилиндров и в головке блоке цилиндров), радиатор, насос охлаждающей жидкости, термостат, электрический вентилятор системы охлаждения, соединительные шланги и другие элементы. Охлаждающая жидкость нагреваемая в рубашке охлаждения, нагнетается жидкостным насосом в радиатор, где она охлаждается с помощью вентилятора и встречного потока воздуха, возникающего при движении автомобиля. Затем охлаждающая жидкость возвращается в рубашку охлаждения с помощью насоса и охлаждает двигатель. Рубашка охлаждения представляет собой сеть каналов для прохождения жидкости. Эти каналы образованы промежутками между гильзами цилиндров в блоке цилиндров и сообщаются с каналами в головке блока. Движение жидкости организуется таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективное охлаждение тех элементов двигателя, которые более всего нагреваются при его работе (в частности, верхнего пояса цилиндров двигателя и камер сгорания).

Радиатор

Радиатор размещается в передней части автомобиля и предназначен для охлаждения жидкости, поступающей из рубашки охлаждения. Радиатор состоит из верхнего и нижнего бачков и сердцевины радиатора, которая соединяет два бачка. В верхнем бачке расположен входной патрубок, по которому поступает охлаждающая жидкость из рубашки охлаждения, а также шланг для перепуска излишней охлаждающей жидкости или пара. В нижнем бачке Радиатора расположен выходной патрубок охлаждающей жидкости, через который она поступает в насос охлаждающей жидкости, а также сливной краник, через который удаляется охлаждающая жидкость. Сердцевина радиатора имеет множество оребренных трубок, по которым поток охлаждающей жидкости проходит из верхнего бачка в нижний, а также охлаждающие ребра для более эффективного рассеивания теплоты в окружающую среду.Охлаждающая жидкость, нагретая при прохождении через рубашку охлаждения, охлаждается в радиаторе потоком воздуха, просасываемым электрическим вентилятором, а также встречным потоком воздуха, возникающим при движении автомобиля Модели с автоматической трансмиссией имеют специальный охладитель рабочей жидкости автоматической коробки передач, который расположен в нижнем бачке радиатора Вентилятор с электрическим приводом располагается за радиатором, что облегчает прохождение потока воздуха через радиатор. Вентилятор включается только в том случае, если температура охлождающейжидкости достигнет рабочего значения. Это снижает затраты мощности на привод вентилятора и предотвращает переохлаждение двигателя.

Пробка заливной горловины радиатора (пробка радиатора)

Пробка радиатора - уплотняющего типа, она должна герметизировать радиатор и выдерживать повышенное давление, возникающее в результате теплового расширения охлаждающей жидкости Повышенное давление в радиаторе препятствует закипанию охлаждающей жидкости даже при температуре выше 1000С. Пробка радиатора имеет паровой (сбрасывающий) клапан и воздушный клапан (клапан разрежения).

При температуре охлаждающей жидкости 110-120°Сизбыточное давление внутри радиатора, вызванное тепловым расширением жидкости, достигает 0,3-1.0 кг/см или 30- 100 кПа. В случае превышения указанного предела под действием давления открывается паровой клапан, и пар удаляется через паровую трубку. Воздушный клапан открывается под действием разрежения, которое образуется внутри радиатора после остановки двигателя и снижения температуры охлаждающей жидкости. Открытие этого клапана позволяет охлаждающей жидкости в расширительном бачке вернуться в систему охлаждения.

Расширительный бачок Расширительный бачок предназначен для аккумулирования избыточного объема охлаждающей жидкости, который получается в результате ее объемного расширения при нагреве. Когда температура охлаждающей жидкости падает, она возвращается из расширительного бачка в радиатор Таким образом, радиатор всегда заполнен охлаждающей жидкостью, и при этом не допускается ненужных ее потерь. Чтобы убедиться в необходимости долива охлаждающей жидкости, необходимо проверить ее уровень в расширительном бачке.

Насос охлаждающей жидкости.

Насос охлаждающей жидкости обеспечивает принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости через систему охлаждения. Он устанавливается в передней чести блока цилиндров и приводится в действие от коленчатого вала клиновидным ремнем привода генератора или ремнем привода ГРМ.

Термостат

Термостат устанавливается на входном патрубке контура охлаждения. Он имеет восковой перепускной клапан и автоматический клапан, управляемый в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Автоматический клапан закрывается, когда температура охлаждающей жидкости падает, и тем самым препятствует циркуляции жидкости через двигатель, ускоряя процесс его прогрева. При этом перепускной клапан открывается при закрытии автоматического клапана, тогда охлаждающая жидкость циркулирует только внутри двигателя (по малому контуру системы охлаждения). Когда температура охлаждающей жидкости возрастает, автоматический клапан термостата открывается, а перепускной клапан (еслион установлен) закрывается что позволяет охлаждающей жидкости циркулировать через радиатор. Восковой наполнитель внутри силового элемента термостата расширяется при нагревании и охлаждается при охлаждении. Нагрев воскового наполнителя силового элемента создает усилие, преодолевающее усилие пружины, под действием которой клапан удерживается в закрытом состоянии, таким образом, происходит открытие автоматического клапана. При охлаждении воскового наполнителя он сжимается, и под действием усилия пружины автоматический клапан закрывается. На данной модели двигателя термостат обеспечивает поддержание рабочей температуры охлаждающей жидкости около 820С.

Заправочная емкость:

Модели с МКПП - 5,4л.

Модели с АКПП - 5,7л.

1.5 Система впрыска топлива

Система впрыска состоит из трех основных подсистем: топливной, подачи воздуха и электронного управления.

Рис.13Система впрыска топлива.

Топливная система.

Топливо подается насосом через фильтр к каждой форсунке под давлением, устанавливаемым регулятором давления топлива. Регулятор давления топлива обеспечивает перепад давления топлива между топливным и впускным коллекторами. Избыток топлива возвращается в бак через трубку возврата. Топливо впрыскивается во впускной коллектор в соответствии с сигналами от электронного блока управления.

Система подачи воздуха.

Рис.14 Система подачи воздуха.

Система подачи воздуха обеспечивает подачу необходимого для работы двигателя количества воздуха. Количество воздуха, поступающего в двигатель, определяется углом открытия дроссельной заслонки и частотой вращения коленчатого вала двигателя. Поток воздуха проходит воздушный фильтр, канал корпуса дроссельной заслонки и поступает в верхнюю часть впускного коллектора, откуда он распределяется по цилиндрам двигателя. При низкой температуре охлаждающей жидкости открывается клапан системы управления частотой вращения холостого хода, и воздух поступает в верхнюю часть впускного коллектора по перепускному каналу в дополнение к воздуху, проходящему через дроссельную заслонку. Таким образом, даже если дроссельная заслонка полностью закрыта, воздух поступает в верхнюю часть впускного коллектора, и, следовательно, увеличивается частота вращения холостого хода (1-я ступень управления частотой вращения холостого хода). Верхняя часть впускного коллектора снижает пульсации воздушного потока.

Система электронного управления

Все двигатели оборудованы системой электронного управления фирмы TOYOTA, которая управляет впрыском топлива, опережением зажигания, диагностической системой и т.д. при помощи электронного блока управления. Посредством электронного блока управления осуществляются следующие функции.

1. Управление впрыском топлива. Различные датчики определяют давление воздуха во впускном коллекторе, частоту вращения коленчатого вала двигателя, а также содержание кислорода в отработавших газах, температуру охлаждающей жидкости, температуру воздуха на впуске, атмосферное давление и др., и преобразуют полученную информацию в электрический сигнал, посылаемый к электронному блоку управления, на основании этих сигналов электронный блок управления определяет требуемое количество топлива и управляет форсунками.

Объем подаваемого топлива регулируется продолжительностью поднятого положения запорной иглы форсунки,

2. Управление углом опережения зажигания.

В память электронного блока управления заложены значения оптимального угла опережения зажигания при всех возможных режимах работы двигателя. Используя сигналы различных датчиков, контролирующих условия работы двигателя, электронный блок управления вырабатывает импульсы, управляющие искрообразованием, в строго определенные моменты времени.

3. Снегами управления частотой вращения холостого хода в память электронного блока управления заложены данные оптимальной частоты вращения холостого хода, отвечающие различным условиям (например, температура охлаждающей жидкости, включение/выключение кондиционера и т. д.). Сигналы датчиков поступают в электронный блок управления, который управляет потоком воздуха через перепускной канал (помимо дроссельной заслонки) и регулирует частоту вращения холостого хода в соответствии с заданной величиной.

4. Функция "Fail-Safe" ("Добраться до дома").

В случае выхода из строя какого либо датчика предусмотрен аварийный режим работы (чтобы доехать до ближайшей станции техобслуживания). При этом на комбинации приборов загорается индикатор "CHECKENGINE".

2 ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ 5EFE

2.1 Неисправности кривошипно-шатунного механизма

К признакам неисправности КШМ относятся: появление посторонних стуков и шумов, падение мощности двигателя, повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработанных газах.

Стуки и шумы в двигателе возникают в результате износа его основных деталей и появления между сопряженными деталями увеличенных зазоров.

Износ поршня и цилиндра, а также увеличении зазора между ними. Резкий металлический стук на всех режимах работы двигателя свидетельствует об увеличении зазора между поршневым пальцем и втулкой верхней головки шатуна.

Износ вкладышей возможно резкое падение давление масла. В этом случае эксплуатировать двигатель нельзя.

Падение мощности двигателя. Износ или залегании поршневых колец в канавках, износ поршней и цилиндров.

Повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработанных газах (при нормальном уровне масла в картере) обычно появляются при залегании поршневых колец или износе колец и цилиндров. Залегание кольца можно устранить без разборки двигателя, залив в цилиндр через отверстие для свечи зажигания специальную жидкость.

Отложение нагара на днищах поршней и камер сгорания снижает теплопроводность, что вызывает перегрев двигателя, падение мощности и повышение расхода топлива.

Трещины в стенках рубашки охлаждения блока могут появиться в результате замерзания охлаждающей жидкости, заполнения системы охлаждения горячего двигателя холодной охлаждающей жидкостью или в результате перегрева двигателя. Через трещины в блоке цилиндров охлаждающая жидкость может попадать в цилиндры. При этом цвет выхлопных газов становится белым.

2.2 Неисправности газораспределительного механизма

Основными неисправностями газораспределительного механизма (ГРМ) являются:

- нарушение тепловых зазоров клапанов;

- износ подшипников, кулачков распределительного вала;

- снижение упругости и поломка пружин клапанов;

- зависание клапанов;

- износ и удлинение ремня привода распределительного вала;

- износ зубчатого шкива привода распределительного вала;

- нагар на клапанах.

Таблица 1.Внешние признаки и соответствующие им неисправности ГРМ

Признаки	Неисправности
- металлический стук в головке блока цилиндров на малых и средних оборотах; - снижение мощности двигателя	- нарушение теплового зазора клапанов; - износ подшипников, кулачков распределительного вала
- шум в районе привода распределительного вала; - выстрелы в глушитель	- износ и удлинение ремня привода распределительного вала; - износ зубчатого шкива привода
- синий дым отработавших газов;	- износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок;
- звонкие металлические стуки (детонационные стуки) при разгоне автомобиля; - работа двигателя с перебоями	- нагар на клапанах; - неисправности КШМ; - бензин низкого качества
- кратковременные провалы в работе холодного двигателя; - снижение мощности двигателя; - перегрев двигателя	- снижение упругости и поломка пружин клапанов; - зависание клапанов

2.3 Неисправности системы смазки

Неисправностей системы смазки немного, но последствия от них могут быть самые серьезные. Различают следующие неисправности системы смазки:

- износ или повреждение масляного насоса;

- повреждение прокладки масляного насоса;

- засорение масляного фильтра;

- слабое закрепление масляного фильтра;

- неисправность датчика давления масла;

- заедание редукционного клапана;

- низкий уровень масла.

Основные причины указанных неисправностей:

- нарушение правил эксплуатации (использование некачественного масла нарушение периодичности замены масла и фильтра);

- неквалифицированное выполнение работ по техническому обслуживанию и ремонту системы смазки;

- предельный срок эксплуатации элементов системы.

Таблица 2.Внешние признаки и соответствующие им неисправности системы смазки

Признаки	Неисправности
- низкое давление масла	- износ или повреждение масляного насоса; - засорение масляного фильтра; - неисправность датчика давления масла; - заедание редукционного клапана; - низкий уровень масла
- повышенный расход масла	- повреждение прокладки масляного насоса; - слабое закрепление масляного фильтра; - неисправности кривошипно-шатунного механизма; - неисправности газораспределительного механизма; - засорение системы вентиляции картера

2.4 Неисправности системы охлаждения

Различают следующие неисправности системы охлаждения:

- неисправности радиатора (засорение сердцевины, загрязнение наружной поверхности, нарушение герметичности);

- неисправности центробежного насоса (ослабление привода, нарушение герметичности, износ);

- неисправности термостата;

- неисправности привода вентилятора (неисправность термореле или электродвигателя в электрическом приводе);

- трещины в рубашке охлаждения головки блока или блоке цилиндров;

- прогорание прокладки и коробление головки блока цилиндров; неисправности патрубков (нарушение герметичности крепления, механические повреждения, засорение);

- неисправность датчика температуры;

- неисправность указателя температуры;

- низкий уровень охлаждающей жидкости.

Основными причинами неисправностей системы охлаждения являются:

- нарушение правил эксплуатации двигателя (применение некачественной охлаждающей жидкости, нарушение периодичности ее замены);

- применение некачественных комплектующих;

- предельный срок службы элементов системы;

- неквалифицированное проведение работ по техническому обслуживанию и ремонту системы.

Внешними признаками неисправностей системы охлаждения являются:

- перегрев двигателя;

- переохлаждения двигателя;

- наружная утечка охлаждающей жидкости;

- внутренняя утечка охлаждающей жидкости.

Наружные утечки сопровождаются появлением специфического запаха антифриза, а также подтеками под автомобилем и на двигателе.

Внутренние утечки охлаждающей жидкости не столь очевидны. О появлении внутренних утечек свидетельствует белый дым (испарение охлаждающей жидкости) из выпускной системы на прогретом двигателе.

Другим проявлением внутренней утечки является наличие охлаждающей жидкости в масле. Определяется путем осмотра масляного щупа. В результате соединения масла и охлаждающей жидкости образуется масляно-водная эмульсия - пена светлого цвета.

Таблица3. Внешние признаки и соответствующие им неисправности системы охлаждения

Признаки	Неисправности
перегрев двигателя	- низкий уровень охлаждающей жидкости; - ослабление привода водяного насоса; - нарушение герметичности водяного насоса; - неисправности привода вентилятора; - неисправности термостата; - засорение сердцевины радиатора; - загрязнение наружной поверхности радиатора; - засорение патрубков
переохлаждения двигателя	- неисправность термостата; - неисправность привода вентилятора; - неисправность указателя температуры; - неисправность датчика температуры
наружная утечка охлаждающей жидкости	- нарушение герметичности крепления патрубков; - повреждение патрубков; - нарушение герметичности центробежного насоса; - нарушение герметичности радиатора; - трещины в рубашке охлаждения; - прогорание прокладки головки блока цилиндров
внутренняя утечка охлаждающей жидкости	- трещины в рубашке охлаждения; - прогорание прокладки головки блока цилиндров

2.5 Неисправности системы питания

Различают следующие неисправности системы питания:

Неисправность бензонасоса (засорение, выход из строя электрической части);

Неисправность топливного фильтра и топливо проводов (засорение);

Неисправность форсунок (засорение, заклинивание распылителя);

Неисправность дроссельной заслонки;

Неисправность системы подачи воздуха (засорение воздушного фильтра);

Неисправность электрических датчиков EFI.

неисправность ремонт двигатель

3 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Таблица 4. Периодичности технического обслуживания

Объекты обслуживания	Периодичность (пробег или время в месяцах, что наступит раньше)	Рекомендации
	Х100 км	10	20	30	40	50	60	70	80	Мес.
Ремень привода ГРМ	Замена каждые 100000 км	-
Зазоры в клапанах	-	П	-	П	-	П-	П	-	П	-
Ремни привода навесных агрегатов	-	П	-	П	-	З	-	П	24	-
Моторное масло	З	З	З	З	З	З	З	З	12	Примечание 2
Масляный фильтр	З	З	З	З	З	З	З	З	12	Примечание 2
Шланги и соединения системы охлаждения	-	-	-	П	-	-	-	П	24	Примечание 1
Охлаждающая жидкость	-	-	-	З	-	-	-	З	24	-
Приемная труба системы впуска и крепление	-	П	-	П	-	П	-	П	12	-
Свечи зажигания	П	З	П	З	П	З	П	З	12/24	-
Топливный фильтр	-	-	-	З	-	-	-	З	48	Примечание 2
Воздушный фильтр	П	П	П	З	П	П	П	З	12/48	Примечание 2,3
Топливопроводы	-	-	-	П	-	-	-	П	24	Примечание 1
Кислородный датчик	замена каждые 100000 км	Примечание 4
Система вентиляции картера двигателя	-	П	-	П	-	П	-	П	24	-

Примечание: П - проверка и/или регулировка (ремонт или замена при необходимости); З - замена; С - смазка; МЗ - затяжка до регламентированного момента.

24/48 - время в месяцах: 24 - периодичность проверки, 48 - периодичность замены.

1. После пробега 80000 км (или 48 месяцев) проверять каждые 2000 км (или 12 месяцев).

2. При эксплуатации в тяжелых условиях производить техническое обслуживание в 2 раза чаще.

3. При эксплуатации на пыльных дорогах проверяйте каждые 2500 км (или 3 месяца).

4. Проверка работоспособности и при необходимости замена каждые 100000 км.

4 ДИАГНОСТИКА ДВИГАТЕЛЯ 5EFE

4.1 Диагностика кривошипно-шатунного механизма

Техническое состояние кривошипно-шатунного механизма оценивают по характеристикам виброударных импульсов в характерных точках двигателя (виброакустическая метод), суммарному размеру зазоров в верхней головке шатуна и шатунном попнике, количеству газов, прорывающихся в картер, давлению в цилиндрах в конце такта сжатия (компрессии), расходу или падению давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры.

Виброакустический метод дает наиболее достоверные и исчерпывающие результаты диагностирования при использовании комплекта виброакустической аппаратуры. Однако из-за большой стоимости и сложности, требующей высокой квалификации операторов-диагностов, его применение ограничено. Наиболее простым и доступным устройством для виброакустического контроля является стетоскоп.

Перед диагностированием двигатель прогревают до температуры охлаждающей жидкости 85...95°С и прослушивают, прикасаясь остриём щупа к проверяемым участкам.

Возможные неисправности и методы их диагностики

Двигатель не развивает полной мощности и не обладает достаточной приемистостью: недостаточная компрессия - ниже 1 МПа (10 кгс/см2)(чрезмерный износ цилиндров и поршневых колец).

Работу сопряжения поршень -- цилиндр прослушивают по всей высоте цилиндра при малой частоте вращения коленчатого вала с переходом на среднюю. Сильный, глухого тона стук, иногда напоминающий дрожащий звук колокола и усиливающийся с увеличением нагрузки, возможен при увеличенном зазоре между поршнем и цилиндром, изгибе шатуна, перекосе оси шатунной шейки или поршневого пальца. Скрипы и шорохи указывают на начинающееся заедание, вызванное малым зазором или недостаточным количеством смазки. Состояние сопряжения поршневое кольцо--канавка поршня проверяют на уровне НМТ хода поршня у всех цилиндров при средней частоте вращения коленчатого вала. Слабый, щелкающий стук высокого тона, похожий на звук от ударов колец одно о другое, свидетельствует об увеличенном зазоре между кольцами и поршневой канавкой либо об изломе кольца.

Количество газов, прорывающихся в картер, позволяет установить состояние сопряжения поршень--поршневые кольца -- цилиндр двигателя. Проверку осуществляют на прогретом двигателе с помощью прибора (расходомера) КИ-4887-1.

Прибор снабжен трубой с вмонтированными в нее входным и выходным дроссельными кранами. Входной патрубок присоединяют к маслозаливной горловине двигателя, эжектор для отсоса газов устанавливают внутри выхлопной трубы или присоединяют к вакуумной установке. Картерные газы отсасывают через расходомер за счет разрежения в эжекторе. Количество отсасываемых газов регулируют дроссельными кранами так, чтобы давление в полости картера было равно атмосферному, жидкость в столбиках манометра должна находиться на одном уровне. Дроссельным краном устанавливают перепад давления Аh, одинаковый для всех измерений, по шкале прибора определяют количество прорывающихся газов и сравнивают его с нормативным.

Если при контроле поочередно отключать цилиндры (например, вывертывая свечи зажигания), то по снижению количества прорывающихся газов можно оценить герметичность отдельных цилиндров.

Перед измерением компрессии промывают воздушный фильтр, контролируют фазы газораспределения и регулируют тепловые зазоры клапанов. Компрессию в цилиндрах определяют компрессометром,

Проворачивая коленчатый вал двигателя стартером, измеряют максимальное давление в цилиндре и сравнивают его с нормативным (номинальное -13 кг/см2, минимальное 10 кг/см2). Падение компрессии ниже предельной возможно при закоксовывании поршневых колец, их залегании в связи с потерей упругости или поломке.

Стук шатунных подшипников: чрезмерный зазор между шатунными шейками коленчатого вала и вкладышами.

Обычно стук шатунных подшипников резче стука коренных. Он прослушивается на холостом ходу двигателя при резком открытии дроссельной заслонки. Место стука легко определить, отключая по очереди свечи зажигания.

Работу сопряжения коленчатый вал -- шатунный подшипник прослушивают в зоне от ВМТ до НМТ сначала при малой, а затем при средней частоте вращения коленчатого вала. Глухой звук среднего тона свидетельствует об износе или проворачивании вкладыша, звонкий, сильный металлический звук -- об износе или подплавлении шатунного подшипника. Суммарный зазор в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике определяют при неработающем двигателе с помощью устройства КИ-11140. С проверяемого цилиндра двигателя снимают свечу зажигания и на ее место устанавливают наконечник устройства, К основанию через штуцер присоединяют компрессорно-вакуумную установку. Установив поршень за 0,5…1 от ВМТ на такте сжатия, стопорят коленчатый вал от проворачивания и попеременно создают в цилиндре давление 200 кПа, и разрежение 60 кПа, вследствие чего поршень поднимается и опускается, выбирая зазоры. Суммарный размер зазоров фиксируется индикатором.

4.2 Диагностика газораспределительного механизма

Диагностику по герметичности надпоршневого пространства цилиндров двигателя производят по компрессии, прорыву газов в картер двигателя, угару масла, разрежению на впуске, по утечкам сжатого воздуха и по сопротивлению прокручиванию коленчатого вала.

Диагностика пошумами вибрациям. Шумы (стуки) и вибрации, т.е. колебательные процессы упругой среды, возникающие при работе механизмов, используют для виброакустической диагностики двигателя и других агрегатов автомобиля. Источником этих колебаний являются газодинамические процессы (сгорание, выпуск, впуск), регулярные механические соударения в сопряжениях за счёт зазоров и неуравновешенности масс, а также хаотические колебания, обусловленные процессами трения. При работе двигателя все эти колебания накладываются друг на друга и, взаимодействуя, образуют случайную совокупность колебательных процессов, называемую спектром. Это усложняет виброакустическую диагностику из-за необходимости подавления помех, выделения полезных сигналов и расшифровки колебательного спектра.

Аудиодиагностика.

Важным условием определения причины нефункционального стука ГРМ является аудиодиагностика с использованием стетоскопа, эффективного и недорогого инструмента.

Аудиодиагностика стетоскопом позволяет:

- исключить влияние общего шума двигателя, маскирующего источник стука;

- подтвердить или опровергнуть наличие нефункционального стука;

- определить характер стука;

- определить интенсивность стука;

- определить зависимость стука от температуры и частоты вращения;

- определить зону расположения источника стука.

Стуки различаются характером звука, интенсивностью звука, частотой, зависят от температуры и частоты вращения двигателя.

Стук клапанов.

Под «стуком клапанов» понимается стук клапана о седло из-за повышенной скорости посадки клапана в седло (посадка с ударом).

Стук направляющих втулок клапанов.

Под «стуком направляющих втулок клапанов» понимается стук клапана о седло и о направляющую втулку из-за значимого радиального смещения клапана в момент посадки в седло. Смещение становится значимым при износе направляющей втулки выпускного или впускного клапана до зазора «втулка-клапан» более 0, 3 мм. Стук стабильно проявляется при частоте вращения коленчатого вала от 800 до 1000 об/мин-1 в виде постоянного металлического стука, напоминающего «стук клапанов». Отличается от «стука клапанов» наличием периодов уменьшения или полного исчезновения стука при плавном изменении частоты вращения от 1200 до 2000 мин-1.

Стук регулировочной шайбы в толкателе.

Стук распределительного вала.

Стук поверхностей шеек распределительного вала о поверхность опор из-за увеличенных зазоров между шейками и опорами.

Визуальный осмотр клапанов.

Внешний вид деталей способен подсказать как месторасположение источника стука, так и причину.

4.3 Диагностика системы смазки

Техническое состояние элементов смазки является одним из главных факторов, определяющих долговечность двигателя. Давление масла в магистрали - это основной показатель работоспособности системы. При работе исправного двигателя после пуска и последующего прогрева давление масла должно быть не менее 50 кПа при вращении коленчатого вала на минимальной частоте, а при номинальной частоте его вращения давление должно составлять 340-450 кПа. Обязательно нужно помнить, что недостаточное давление масла в магистрали даже при непродолжительной работе может повлечь за собой серьезные поломки деталей. Осуществлять контроль над давлением масла можно с помощью манометра или сигнальной лампочки, которая загорается при запуске двигателя. Если давление масла находится в норме, то при работающем двигателе лампочка должна гаснуть. Следует заметить, что контрольная лампочка может и загораться, и мигать в режиме холостого хода, но это не является последствием неисправности системы смазки.

При внезапном падении давления масла необходимо остановить автомобиль, далее заглушить двигатель, а также проверить в картере уровень масла и удостовериться в надежности контактов в цепи датчика, до указателя, показывающего давление масла. Далее надо проверить исправность масляного насоса и исправность датчика. Чтобы это сделать, надо вывернуть датчик из блока цилиндров, а также повернуть коленчатый вал пусковой рукояткой. Масло, вытекающее из отверстия сильной струёй, свидетельствует о неисправности датчика, а также о необходимости его заменить. Сам двигатель можно продолжить эксплуатировать. В случае если масло вообще не вытекает, то этот факт означает, что давления в системе смазки нет, и двигатель нельзя эксплуатировать. Перед тем как заменить, надо снять защиту, если она, конечно, имеется. Далее надо подставить какую-либо ёмкость и открутить пробку, закрывающую сливное отверстие. После того как старое масло полностью стечет, нужно крепко зажать эту пробку. Периодически надо осуществлять за этой системой. Для этого надо проверять уровень масла в картере двигателя, а также своевременно должна происходить и замена масла. Уровень должен находится около верхней метки на щупе, измеряющем масло. При его проверке нужно оценить цвет и прозрачность масла, когда оно стекает со щупа.

Если автомобиль движется со скоростью 80-120 км/ч, то при нормальном состоянии двигателя и температуре охлаждающей жидкости 80-90 град. С давление масла в системе должно быть в пределах 2-5 кгс/кв.см. При работе двигателя на минимальных оборотах холостого хода допускается уменьшение давления масла до уровня не ниже 0,3 кгс/кв.см. На части автомобилей манометр не входит в штатную комплектацию. Проверить давление можно с помощью контрольного манометра, который имеется в арсенале многих, в том числе и не самых продвинутых, авторемонтных мастерских. Прибор подключают на место штатного датчика, а давление определяют при работе двигателя с частотой вращения коленчатого вала не ниже 3 тыс. об/мин.

Несоответствие величины давления масла приведенным величинам является тревожным симптомом и указывает на появление в системе смазки неисправностей, а работа двигателя с низким давлением масла чревата самыми непредсказуемыми последствиями, то есть заклинят и провернутся вкладыши коленчатого вала (чаще всего шатунные, поскольку они первыми испытывают масляное "голодание"). Потребуется дорогостоящий ремонт, так что откладывать в долгий ящик выяснение причин низкого давления - себе дороже.

Чаще всего причиной недостаточного давления в системе смазки, если только не отказал датчик, что тоже не редкость, становятся чрезмерные зазоры в коренных и шатунных подшипниках коленчатого вала, через которые масло, не встречая сопротивления, активно вытекает из системы. Для устранения дефекта двигатель разбирают, шейки коленвала перешлифовывают, вкладыши заменяют.

Иногда виновником низкого давления оказывается редукционный клапан - если из-за загрязнения масла под клапан попали посторонние частицы. Случается, что загрязнилась сетка маслоприемника, после удара маслокартером о камень на дороге сломался маслозаборник, по причине износа требует ремонта масляный насос. Наконец, возможна и такая причина, как низкий уровень масла.

Слишком высокое давление масла не так опасно, как низкое, однако оно может просигнализировать о засорении каналов системы смазки.

Ремонт системы смазки заключается не только в обнаружении и ликвидации причин низкого давления в системе, проверке состояния узлов системы после их разборки, но и в устранении течей по различным прокладкам и манжетам, имеющим свойство с течением времени терять герметичность.

Что касается технического обслуживания системы, то здесь следует строго придерживаться рекомендаций завода-изготовителя автомобиля в части вязкостно-температурных и качественных характеристик моторного масла и сроков его замены (разумеется, с одновременной заменой масляного фильтра).

Сливать отработанное масло лучше на прогретом двигателе - тогда оно хорошо и быстро "уходит" из поддона. Иногда старый фильтр не удается сорвать с места вручную, даже обернув его корпус наждачной бумагой. В крайнем случае, фильтр можно пробить насквозь (его все равно выбрасывать) длинной отверткой, и действовать ею как рычагом, но лучше для этого дела иметь специальный ключ, который можно приобрести в автомагазине или изготовить самостоятельно.

Перед установкой нового фильтра резиновое кольцо под ним слегка смазывают маслом. Заворачивают новый фильтр на место только вручную. После заправки свежим маслом двигатель следует завести, дать ему немного поработать и проверить, не появились ли течи масла вокруг фильтра и по сливной пробке поддона. Двигатель останавливают, вновь проверяют уровень масла и при необходимости его доливают.

4.4 Диагностирование системы охлаждения

Характерными неисправностями системы охлаждения являются подтекания и недостаточная эффективность охлаждения двигателя. Первое происходит из-за повреждения шлангов и их соединений, сальника водяного насоса, трещин, порчи прокладок, а второе - вследствие образования накипи, внутреннего или внешнего загрязнения радиатора, повреждения его трубок, поломок водяного насоса, неисправности термостата, пробуксовки ремня вентилятора или его обрыва. В результате этих неисправностей двигатель перегревается во время работы.

Диагностика системы охлаждения заключается в определении теплового состояния системы и её герметичности, а также в обнаружении неисправностей её элементов. О тепловом состоянии системы судят по склонности двигателя к перегреву (превышению температуры охлаждающей жидкости) при его нормальной нагрузке.

Эффективность работы радиатора можно проверить по разности температур охлаждающей жидкости в его верхней и нижней частях.