Как пользоваться вакуумметром и определять показатели

В качестве средства для раннего типа диагностик применяются специальные вакуумметры, которые могут эффективно выявлять технические неисправности двигателей либо определять степень вакуума в разных замкнутых объемах. В некоторых случаях, данный прибор может заменяться преобразователем давления электронного типа.

Как пользоваться вакуумметром

В первую очередь необходимо разобраться, что такое вакуумметр. Это прибор, с помощью которого производится измерение отрицательного давления в середине герметичного сосуда, а точнее то, на какой уровень давление внутри данного объема ниже, чем атмосферное для местонахождения в момент замера, его еще называют вакуумметрическим давлением. Кстати, у вакуумметра есть еще и другое название – манометр.

Рассмотрение принципов работы и примеров использования вакуумметров будет представлено на примере диагностики автомобильного двигателя. Безусловно, современные автомобили до зубов напичканы электроникой и способностью самостоятельно регулировать клапана, выставлять позднее либо раннее зажигание, контролировать обстоятельства пропусков зажигания, корректировать подачу топлива в случае, если появился подсос воздуха и так далее. Но ведь есть и более старые модели машин, где установлена стандартная топливная система, которую компьютер не в состоянии самостоятельно настроить. В данной ситуации выручить сможет только качественный вакуумметр.

Значение степени вакуума очень важно для нормальной работы автомобиля и проверить его уровень с помощью вакуумметра является самым быстрым и легким методом. При тестировании двигателя нет необходимости использовать специальные переходники для подключения измерителя к топливному расходомеру, как в ситуации с измерениями давления в топливе. Свечи также не придется выкручивать, так как простейшее подходящее место для подключения вакуумметра находится на впускном тракте.

На самом деле, в момент измерения давления во впускном тракте происходит сравнивание разряжения внутреннего пространства с давлением атмосферы вне впускного тракта. Найденная разница между двумя этими давлениями, в принципе и является главной причиной попадания воздуха и горючего вовнутрь камеры сгорания. Если судить объективно, то внутреннее давление не является вакуумом, а в большей степени разряженной средой, но для удобства и более понятного слова для восприятия, в дальнейшем все же будет применяться термин «вакуум».

Уровень имеющегося в впускном коллекторе вакуума напрямую зависит от количества оборотов двигателя и положения дроссельной заслонки. Концепция снятия показаний строится на отключении подачи топлива и зажигания, после чего необходимо крутить стартером для генерации вакуума внутри впускного тракта. Скорость вращения двигателя влияет на величину вакуума, и чем быстрее он крутится, тем ниже вакуум создастся. Это явление будет происходить до тех пор, пока дроссельная заслонка будет находиться в закрытом состоянии. После ее открытия, степень вакуума должна падать, но только в том случае, когда количество оборотов вращения двигателя будет на постоянном уровне.

За счет того, что при проведении тестов вакуумметром, при запуске двигателя в процессе не участвуют ни свечи, ни топливо, можно определить именно механическое состояние мотора. Дело в том, что измерение вакуума в чистом виде является наиболее упрощенным вариантом для определения полученных показаний.

Из вышеописанного становится понятным, что проведение измерений без участия топливной системы и зажигания называются «пусковой тест», а значения, выдаваемые вакуумметром – «пусковой вакуум».

Дела будут обстоять совсем по-другому, когда тестирование будет производиться с поступающим топливом и работающим зажиганием. Дело в том, что два этих фактора играют важную роль в изменениях оборотов двигателя. Для примера рассмотрим две абсолютно одинаковых машины, которые заведены и работают с одинаково открытыми в конкретном положении дроссельными заслонками. В один из автомобилей поступает более обедненная смесь, что приводит к падению оборотов мотора. Для того, чтобы сравнять количество оборотов с вторым автомобилем, где двигатель крутится правильно, необходимо приоткрыть дроссельную заслонку до момента, когда обороты увеличится на необходимый уровень. В процессе поворота заслонки, будет уменьшаться сопротивление входящему воздуху и это станет причиной снижения вакуума и уменьшения показателя на вакуумметре. Из этого следует, что таким образом можно достаточно точно определить правильность работы двигателя, и чем показатели вакуума будут выше при наличии конкретного числа оборотов и раскрытой заслонке, тем, соответственно, будет лучше работать мотор.

Да, когда степень вакуума во впускном коллекторе высокая – это хорошо, но если она низкая, то становится очевидным, что у проверяемого двигателя есть проблемы. Что именно неисправно, определить достаточно сложно, так как это может быть как зажигание, подача топлива так и механические повреждения. Чтобы разобраться более подробно в возможных вариантах неисправности, ниже приведены способы разных тестов и методы их анализации.

Диагностика двигателя вакуумметром

Наиболее популярным вакуумметром для снятия показаний считается устройство, имеющее шкалу от -1 до 0 кгс/см². Для того, чтобы не путаться в значениях и расчетах здесь будут применяться единицы измерения американского типа, значение которых указываются в дюймах ртутного столба. 1inch Hg = 3.385Е-2 bar, 1inch Hg = 3.4532Е-2 кг/см², 1inch Hg = 3.342Е-2 атм. Если эти показания пересчитать на отечественный манер, то отклонения будут незначительными и особо не сыграют роли, так как в этих показаниях более важным фактором является последовательность величин, а также их относительное значение в момент проведения различных тестов.

В первую очередь необходимо подключить вакуумметр к соответствующему порту на впускном тракте, предварительно убедившись, что данный порт не загрязнен сажай. Из-за того, что разные машины имеют различную конструкцию, лучше подключать прибор по центру впускного коллектора, чтобы показания были как можно точнее. В стандартной ситуации для запуска двигателя необходимо создание вакуума приблизительно 0.03 кгс/см². Если двигатель полностью исправен, то в процессе продолжения вращения он будет увеличивать степень вакуума в коллекторе до состояния нормального пускового разрежения, степень которого варьируется от 0.1 до 0.2 кгс/см². То, насколько большой вакуум создастся двигателем зависит скорость заводки автомобиля и соответственно, чем большее количество цилиндров в двигателе, тем сильнее будет сжатие и вакуум станет стабильнее.

В случае с неравномерным запуском двигателя, показатели пускового вакуума тоже будут нестабильными и стрелка станет пульсировать. Самой распространенной причиной, которая обуславливает плохой запуск двигателя является ремень ГРМ. Существует и более редкие случаи, когда у машины есть проблемы с водяным охлаждением, при которых двигатель сильно нагревается и в момент запуска происходит так называемый «дизельный эффект».

Существуют также другие тесты, которые основываются на замере показаний при холодном и при горячем двигателе. Таким образом, если на холодную машина долго заводится и при этом вакуумметр показывает пульсирующие движения, то скорее всего проблема будет находиться в подсосе воздуха топливной системой либо в самом насосе, неполноценно подводящим топливо.

Как проверить вакуумметр

В зависимости от конкретных случаев, проверка вакуумметра может производиться комплектно либо поэлементно. Для того, чтобы осуществить полноценную проверку работоспособности и правильности считывания показаний прибора, нужно выполнить следующие действия:

1. Произвести внешний осмотр устройства. На данном этапе необходимо установить отсутствие механических дефектов и повреждений, которые могут повлиять на работоспособность прибора. Сравнить комплектацию вакуумметра с ее описанием в техническом паспорте. Из того же паспорта необходимо узнать маркировку прибора и сравните ее со значением на корпусе. Также нужно посмотреть на обозначения шкалы и удостовериться с их правильностью в соответствии с документацией.
2. Сделать пробный тест на образце, заведомо зная, какие должны быть показатели. Помимо этого, необходимо проверить инструменты замеряющие показатели, подавая на них питание во всех рабочих режимах.
3. Произвести проверку технических характеристик. В соответствии с технической документацией к конкретному вакуумметру необходимо произвести сравнение параметров разных режимов замеров, характеристику блокировочных, защитных, сигнализирующий и прочих устройств. Если какой-то из параметров не соответствует необходимому значению, то такое устройство нельзя использовать в качестве тестера.
4. Определить метрологические характеристики. Эта процедура заключается в определении диапазонов измерений давления и главной погрешности преобразователя. Чтобы произвести метрологическую проверку всех характеристик, нужно совершить ряд специальных операций:
   1. В первую очередь следует произвести подключение проверяемого прибора к образцовому вакуумметрическому механизму, который обеспечивает обработку создаваемого низкого давления и имеет возможность регулировки степени разрежения в диапазонах, соответствующих тестируемому измерительному прибору. Для того, чтобы полноценно протестировать вакуумметр, трубка, которой будут соединяться два устройства, должна иметь одинаковое сечение с штангелем вакуумметра и обладать пропускной способностью более 3 х 10^-З м^З/с. После подключения необходимо удостовериться в полной герметичности всех соединений;
   2. После того, как будут подключены заведомо рабочий и тестируемый вакуумметры к вакуумной камере, необходимо убедиться, что они расположены симметрично по отношению к откачивающему отверстию. Существует практика, когда вакуумметры можно подключать другими способами и размещении в пространстве, но это скорее индивидуальные случаи, чем стандартные;
   3. Необходимо убедиться в том, что оба вакуумметра не создают друг другу электрических, магнитных или других видов помех. Чтобы это проверить, отключите по очереди каждый из вакуумметров и проверьте измерение сначала образцового устройства, а затем тестируемого. Если при включении и отключении обоих приборов показатели вакуума меняются, то необходимо как можно больше отдалить их друг от друга;
   4. Очень интересным фактором является то, что одновременно можно проверять большое количество вакуумметров, если конечно соблюдать условия, описанные в предыдущем абзаце;
   5. Теперь необходимо выкачать воздух с образцовой вакуумной установки до необходимого уровня остаточного давления Р0, которая связана с нижним пределом Рmin, диапазон измерений проверяемого вакуумметра с коэффициентом а. Формула, следующая: Р0 =а Рmin;
   6. Воспользовавшись натекателем необходимо отрегулировать поступление газа в измерительный резервуар. В диапазонах давления Рmin-Рmах (Рmах — верхний максимум диапазона давлений) проверяемого устройства, установить проверочные точки дискретным способом, размещая их в соответствии с ростом давления и интенсивностью не меньше, чем три точки (в случае с индивидуальной проверкой необходимо устанавливать по пять точек в границах каждой декады давления). Такое тестирование необходимо произвести во всем диапазоне измерений;
   7. В случае тестирования вакуумметров теплового либо деформационного вида, при условиях давления более 1 х 10^-2 их можно проводить в режиме статики, что означает отсутствие необходимости откачивания камеры в процессе установки замеряемого давления. Все остальные разновидности вакуумметров требуют проверки в динамическом режиме, где откачка камеры осуществляется непрерывно;
   8. После того, как будет установлено постоянство давления во всех проверочных точках (давление фиксируется по константе показателей исправного вакуумметра на протяжении 30 сек — 1 минуты), необходимо произвести регистрацию показаний обоих устройств одновременно.