ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И ДИАГНОСТИКА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

В статье рассматриваются современные подходы к техническому обслуживанию и диагностике двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Проведён анализ существующих методов контроля состояния агрегатов и систем, а также предложена адаптированная методика диагностики, применимая в условиях учебных мастерских. Приведены статистические данные, примеры практического использования и направления развития технологий обслуживания двигателей.

Несмотря на активное развитие электротранспорта, двигатели внутреннего сгорания остаются основным типом силовой установки в транспортных средствах. По данным Минпромторга России, доля автомобилей с ДВС составляет около 85% от общего числа эксплуатируемых машин [1]. Своевременное техническое обслуживание (ТО) и диагностика обеспечивают продление ресурса двигателя на 20–30% и снижение затрат на ремонт [2]. Особенно важно внедрение современных диагностических подходов в образовательную практику колледжей, где формируются будущие специалисты отрасли.

Система обслуживания двигателей внутреннего сгорания предполагает регулярную проверку технического состояния, замену рабочих жидкостей, фильтров, а также выявление скрытых дефектов [3]. В образовательной среде данная тема имеет особое значение, поскольку позволяет студентам овладеть практическими навыками диагностики и ремонта. Цель настоящей работы - исследовать и систематизировать методы диагностики, применимые в учебных мастерских, а также предложить усовершенствованные решения для мониторинга технического состояния ДВС.

В настоящее время в сервисной практике применяются следующие основные методы диагностики: компрессионная, вибрационная, термографическая, осциллографическая, эндоскопическая и анализ выхлопных газов. Компрессионный метод позволяет определить степень износа цилиндро-поршневой группы. Анализ состава выхлопных газов выявляет нарушения процесса сгорания топлива, например превышение концентрации CO и CH более 150 ppm [4]. Вибродиагностика основана на анализе частотных характеристик колебаний двигателя. Уровень вибраций выше 20 мм/с RMS свидетельствует о дисбалансе или дефекте подшипников коленчатого вала. Осциллографическая диагностика применяется для анализа сигналов системы зажигания и топливоподачи. Эндоскопический контроль позволяет проводить визуальную оценку состояния цилиндров, клапанов и поршней без их демонтажа [5].

На основании данных сервисных центров установлено, что наибольшее количество отказов связано с износом поршневой группы (до 25%), неисправностями системы зажигания (18%), утечками масла (15%) и нарушениями в системе охлаждения (12%) [6]. Кроме того, около 10% неисправностей вызваны дефектами клапанного механизма. Эти данные подтверждают необходимость системного подхода к диагностике и профилактическому обслуживанию.

В учебных мастерских колледжей диагностика ДВС может выполняться с использованием доступного оборудования: компрессометра, газоанализатора, пирометра и вибродатчика. Рекомендуется вести журнал измерений и формировать базу данных нормальных параметров для каждой модели двигателя [7]. Например, при падении компрессии ниже 10 атм или увеличении вибраций более чем на 25% от базовых значений проводится углублённая проверка узлов. Такой подход позволяет студентам не только выявлять неисправности, но и формировать навыки анализа данных и принятия технических решений.

Перспективным направлением является внедрение цифровых систем диагностики и предиктивного обслуживания (predictive maintenance), основанных на технологии Интернета вещей (IoT) [8]. Современные датчики позволяют в реальном времени контролировать температуру, давление, вибрации и передавать данные на сервер для анализа. Использование таких систем позволяет прогнозировать износ и планировать обслуживание заранее. В колледжах возможно создание учебных стендов с интеграцией IoT‑датчиков и разработкой программных моделей, что способствует развитию цифровых компетенций студентов.

Рассмотренные методы диагностики двигателей внутреннего сгорания подтверждают, что комплексный подход обеспечивает наиболее достоверное определение технического состояния узлов и агрегатов. Предложенная методика диагностики для учебных мастерских позволяет объединить теоретическую подготовку и практическое применение знаний. Внедрение цифровых технологий, таких как онлайн‑мониторинг и предиктивное обслуживание, является перспективным направлением развития технического образования и отрасли в целом.