Diagnosticarea etanseitatii camerei de ardere a motoarelor cu ardere interna pentru automobile

Fudamentare teoretica

Functionarea corecta a m.a.i. implica realizarea unei etansari cat mai bune a camerei de ardere de-a lungul perioadei in care supapele sunt inchise, fiind influentate performantele energetice si economice ale motorului dar si poluarea mediului ambient.

Nivelul de asigurare a etanseitatii camerei de ardere depinde de starea tehnica a urmatoarelor piese ale motorului: grupul piston-segmenti-cilindru, cuplul supapa-scaun de supapa, chiulasa si garniture de chiulasa.

Verificarea etanseitatii camerei de ardere se poate efectua prin mai multe metode :

- Determinarea presiunii realizate la sfarsitul procesului de comprimare, motorul fiind antrenat de catre electromotorul de pornire

- Determinarea scaparilor de aer comprimat introdus in camera de ardere atunci cand echipajul mobil se afla in pozitia corespunzatoare PMI si supapele sunt inchise

- Masurarea presiunii sau debitului gazelor scapate in carter in timpul functionarii motorului

- Aprecierea calitativa a etanseitatii camerei de ardere, masurand curentul absorbit de demaror la pornirea motorului;

Pentru masurarea presiunii la sfarsitul cursei de comprimare se utilizeaza un menometru de constructie speciala care permite cuplarea sa rapida la orificiul bujiei sau injectorului. Aparatul este dotat cu un maner ce usureaza apasarea tijei de prelevare pe orificiul bujiei sau a injectorului. Pentru a asigura o etansare corecta, capatul tijei este prevazut cu o garnitura conica din cauciuc. Aceasta constructie este specifica compresmetrelor pentru m.a.s .

Fig.1. Compresmetru

Atat pentru m.a.s cat si pentru m.ac., pentru a asigura o etansare cat mai buna se folosesc racorduri filetate pentru a face legatura intre camera de ardere si cilindrul de lucru al compresmetrului. Avand in vedere ca sunt mai multe solutii constructive de bujii, injectoare si bujii de incadescenta se folosesc adaptoare speciale.

Pentru masurarea compresiei relative se foloseste aparatul FLUKE Automotive ScopeMeter 98. Acesta este un tester cu o gama variata de posibilitati de masurare si testare.

Modul de lucru

a) Determinarea presiunii realizate la sfarsitul procesului de comprimare, motorul fiind antrenat de catre electromotorul de pornire.

In vederea obtinerii unor rezultate corecte este necesar ca inaintea efectuarii masuratorii propriu-zise sa se intreprinda o serie de operatii de pregatire ale motorului si ale unora dintre instalatiile sale auxiliare. Se va verifica astfel gradul de incarcare al bateriei de acumulatoare, precum si starea tehnica a electromotorului si a conductorilor si contactelor electrice ale sistemului de pornire avand in vedere ca in timpul masuratorii trebuie realizata o turatie a arborelui cotit al motorului in regim de antrenare de circa 175 rot/min Se va proceda apoi la incalzirea motorului pana la regimul termic normal de functionare, avand in vedre faptul ca jocurile optime intre piese sunt realizate in aceasta situatie. In vederea efectuarii masuratorilor propriu-zise se demonteaza toate bujiile sau injectoarele si se aplica compresmetrul cu garniture conica de cauciuc pe orificiul corespunzator primului cilindru, apasandu-se cu o forta care sa asigure realizarea etansarii, fara a deteriora garniture. Se actioneaza apoi electromotorul timp de 8-10 rotatii ale arborelui cotit pana in momentul in care se observa stabilizarea acului indicator al aparatului. Dupa

efectuarea citirii si consemnarea rezultatului se deschide supapa de retinere, eliminandu-se aerul comprimat din cilindru de masura al aparatului. Pentru identificarea locului prin care au loc scaparile de gaze se procedeaza in felul urmator: se introduce in camera de ardere, prin orificiul bujiei sau al injectorului, o mica cantitate de ulei,dupa care se repta masuratoarea. Daca rezultatul noii masuratori este net superior celui anterior, defectiunea se gaseste la nivelul grupului piston-segmenti-cilindru; daca noul rezultat nu difera cu mult de cel anterior defectiunea se situeaza la nivelul supapelor sau al garniturii de chiulasa.

a) Masurarea compresiei relative Inaintea inceperii determinarilor, motorul este adus la regimul termic nominal, pentru a asigura valorile normale ale jocurilor dintre piese.

Inregistrarea si interpretarea rezultatelor masuratorilor

In cazul determinarii presiunii la sfarsitul procesului de comprimare, motorul fiind antrenat de catre electromotorul de pornire, datele au fost centralizate in tabelul 1.

Tabelul 1. Presiunea la sfarsitul procesului de comprimare

tapa[ ̊ C ] tulei[ ̊ C ]pc [bar]

pc[%]cilindrul 1

cilindrul 2

cilindrul 3

cilindrul 4

Motor cald 90 73 14 14.5 13.8 14.2 4.83Motor rece 13.5 13.5 13.7 13.5 1.46

Ulei turnat in camera de ardere

90 73 14.1

Eroarea datorata incercarii cu

motorul rece [%]3.57 6.90 0.72 4.93

In urma masuratorii s-a constatat ca presiunea cea mai mica atunci cand motorul este cald este in cilindrul 3. S-au continuat verificarile pentru localizarea pierderilor prin turnarea unei cantitati de ulei in camera de ardere si verificarea, din nou a presiunii. S-a constatat ca aceasta a crescut, evidentiind faptul ca uzura segmentilor si a camasii pistonului duc la pierderi de presiune din camera de ardere.

Tabelul 2. Valoarea teoretica a presiunii din camera de ardere la sfarsitul comprimarii

p atm ε mc α ε e Pc teor Pc adm

[bar] [-] [-] [⁰] [-] [bar] [bar]1 8.8 1.3 60 6.85 12.20 9.76

unde pc teor reprezinta presiunea de comprimare teoretica iar pc adm reprezinta presiunea de comprimare minima acceptata.

Presiunea de comprimare din toti cilindrii este mai mare fata de presiunea minima acceptata, astfel nivelul de uzura al motorului este acceptat.

In figura 2 este reprezentata variatia presiunii in cilindrii motorului, atunci cand aceasta este masurata la rece si respectiv la cald.

Figura 2. Variatia presiunii in cilindriiIn cazul masurarii compresiei relative, prin curentul absorbit de demaror la pornirea

motorului datele incercarilor au fost centralizate in tabelul 3, iar rezultatele au fost afisate in figurile 3, respectiv 4.

Tabelul 3. Curentul absorbit de electromotor

n [rot/min]pcr [A]

1 2 3 4Incercarea I 272Incercarea II 268 23.8 22.8 23.8 23.8

Figura 3. Incercarea IIn urma primei incercari pe motorul BMW 318i rezultatele obtinute nu au putut fi

centralizate deoarece nu s-a stiut cu ce clindru s-a inceput verificarea.Dupa conectarea aparatului la fisa cilindrului numarul 1 aparatul a inregistrat valorile

curentului absorbit de demaror in ordinea de aprindere (1-3-4-2) a motorului iar datele au fost centralizate in tabel pentru determinarea diferentei maxime a presiunii de compresie relativa (Δpcr)

Dupa incercarea numarul 2 s-a constatat ca pentru cilindrul numarul 2 curentul absorbit a fost mai mic, deci presiunea de comprimare a fost mai mica.

Diferenta maxima a presiunii de compresie relativa este de 4.2%, valoare admisa conform rezultatului calculatorului. In cazul in care diferenta era prea mare, rezultatul ar fi fost afisat cu rosu.

Diferentele intre rezultatele celor doua metode de verificare este datorata erorilor de citire si de utilizare a aparaturii folosite.

Figura 4. Incercarea II

Figura 5. Variatia compresiei relative