Дипломная (вкр): Разработка технического обслуживания и ремонта для двигателя марки 5EFE

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.

. 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,

. 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.

. 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.

. 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

.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 Неисправности газораспределительного механизма

-             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

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;