Car engine diagnostics using a vacuum gauge
Abstract
Background. Various methods are widely used in diagnosing the technical condition of automotive engines, but most require highly skilled personnel and sophisticated equipment. Vacuum diagnostics, based on measuring the vacuum in the intake manifold, is an accessible and effective way to assess the condition of the engine and auxiliary systems. Purpose. To explore the potential of using a mechanical vacuum gauge to diagnose the technical condition of the cylinder-piston group, valve timing systems, valves, and other engine components of various designs. Materials and methods. A mechanical pointer vacuum gauge was used in this study to measure the vacuum at various points in the vacuum systems of gasoline and diesel engines. The dynamics of the instrument readings were analyzed, faults were modeled, and a comparative analysis was conducted with compression diagnostics, computer diagnostics, and oscillographic methods. Results. The method demonstrated high information yield for identifying air leaks, valve malfunctions, valve timing issues, ignition problems, and other faults. Practical recommendations for interpreting vacuum gauge readings and a table of reference vacuum values for various engine types are provided.
Keywords
automotive, engine, vacuum, vacuum gauge, leak tightness, line, method, reliability, drive, pneumatic chamber, depressurization, system
Диагностика автомобильных двигателей с помощью вакуумметра
Аннотация
Обоснование. Для диагностики технического состояния автомобильных двигателей активно применяются разные методы, но основные из них требуют сложного оборудования и высокой квалификации. Метод вакуумной диагностики, основанный на измерении разряжения во впускном коллекторе, представляет собой доступный и эффективный способ оценки состояния двигателя и вспомогательных систем. Цель – исследовать возможности применения механического вакуумметра для диагностики технического состояния цилиндропоршневой группы, систем газораспределения, клапанов и других элементов двигателя различных конструкций. Материалы и методы. В работе использован механический стрелочный вакуумметр для замеров разряжения в различных точках вакуумных систем бензиновых и дизельных двигателей. Проведен анализ динамики показаний прибора, моделирование неисправностей и сравнительный анализ с диагностикой компрессии, компьютерной диагностикой и осциллографическими методами. Результаты. Методика показала высокую информативность для выявления подсосов воздуха, нарушений работы клапанов, фаз газораспределения, проблем зажигания и других неисправностей. Представлены практические рекомендации по интерпретации показаний вакуумметра и таблица эталонных значений разряжения для различных типов двигателей.
Ключевые слова
автомобильный транспорт, двигатель, вакуум, ваккуметр, герметичность, магистраль, метод, надежность, привод, пневмокамера, разряжение, система
Список литературы
1. Гребенников, А. С. (2002). Диагностирование автотракторных двигателей динамическим методом. Саратов: Саратовский государственный технический университет. 196 с.
2. Корчагин, В. А., Ризаева, Ю. Н., Горбань, М. В., & Гончаров, О. Ю. (2013). Сравнительная оценка уровня экологической опасности автотранспортных средств. В: А. Н. Новиков (Ред.), Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса: материалы 3‑й Международной научно‑практической конференции (с. 261–265). EDN: https://elibrary.ru/UNGVRH
3. Сулейманова, З. Ф., & Гужин, И. Н. (2021). Современное оборудование для диагностики автомобилей. В: Проблемы технического сервиса в АПК: сборник научных трудов (с. 302–306). Кинель: Издательский центр Самарского ГАУ. EDN: https://elibrary.ru/APPTHY
4. Рытиков, Д. С., & Юхин, И. А. (2017). Диагностика цилиндропоршневой группы дизельных и газовых двигателей автобусов. Новая наука: стратегии и векторы развития, 2(2), 144–151. EDN: https://elibrary.ru/XVGYZZ
5. Гребенников, С. А., Гребенников, А. С., Киселев, Г. О., Рогожин, А. В., & Усов, А. Н. (2020). Методология бестормозного диагностирования кривошипно‑шатунного механизма ДВС. Техническое регулирование в транспортном строительстве, (3/42), 147–155. EDN: https://elibrary.ru/XBHUUI
6. Лемешева, Е. В., Митин, С. С., & Кондрико, А. Ю. (2015). Анализ известных способов диагностирования двигателей внутреннего сгорания. Альтернативные источники энергии в транспортно‑технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования, 2(2), 445–449. https://doi.org/10.12737/19307. EDN: https://elibrary.ru/LVSBZX
7. Крашенинников, С. В. (2013). Современные подходы к диагностированию дизельных двигателей внутреннего сгорания. Вестник Новосибирского государственного педагогического университета, (2/12), 59–68. EDN: https://elibrary.ru/PYVTPZ
8. Дрожневский, А. Г., Вандакурова, А. С., & Курносов, А. Ф. (2018). Анализ современных методов диагностирования цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания. В: Материалы X региональной научно‑практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, посвящённой памяти доцента М. А. Анфиногенова (с. 88–91). Новосибирский государственный аграрный университет. EDN: https://elibrary.ru/YPKELR
9. Бабошин, А. А., Косарев, А. С., & Малышев, В. С. (2013). Оценка технического состояния двигателей внутреннего сгорания по давлению во впускном и выпускном коллекторах. Вестник МГТУ, 16(1), 23–32. EDN: https://elibrary.ru/RHMBMF
10. Медведева, Е. В., Каледа, В. Н., & Каледа, И. А. (2022). Методы и приборы для диагностирования цилиндропоршневой группы ДВС. В: Транспорт. Экономика. Социальная сфера (актуальные проблемы и их решения): сборник статей IX Международной научно‑практической конференции (с. 156–161). Пенза. EDN: https://elibrary.ru/RZJWAS
11. Морозов, А. А., Гужин, И. Н., & Толокнова, А. Н. (2021). Современные методы диагностирования автомобилей. В: Проблемы технического сервиса в АПК: сборник научных трудов (с. 369–371). Кинель: Издательский центр Самарского ГАУ. EDN: https://elibrary.ru/YSNXIZ
12. Бойков, А. Ю. (2008). Повышение информативности компрессионно‑вакуумного метода диагностирования цилиндропоршневой группы автотракторных ДВС (Автореферат кандидатской диссертации, Московский государственный агроинженерный университет им. В. П. Горячкина). 16 с. EDN: https://elibrary.ru/NQDSVN
13. Халиуллин, Ф. Х., Ахметзянов, И. Р., Шириязданов, Р. Р., & Халиуллин, А. Ф. (2016). Прибор для диагностики двигателя внутреннего сгорания по переходным характеристикам (Патент RU 160474 U1). EDN: https://elibrary.ru/VXVNSR
14. Обозов, А. А., & Таричко, В. И. (2012). Развитие методов и систем технического диагностирования ДВС. Двигателестроение, (4/250), 30–34. EDN: https://elibrary.ru/PNPXZX
15. Sklyarov, M., & Yarita, O. (2010). Theoretical research of vacuum strengtheners of one chamber motor‑car brakes. Автомобильный транспорт (Харьков), (26), 12–16. EDN: https://elibrary.ru/NDWZZL
16. Сазонов, Д. С., Журавлева, Е. А., & Гордеев, И. Е. (2022). Технические средства диагностирования топливной системы Commonrail. В: Проблемы технического сервиса в АПК: сборник научных трудов (с. 49–52). Кинель: Издательский центр Самарского ГАУ. EDN: https://elibrary.ru/QORACA
17. Шкилев, Д. А., Семыкина, А. С., & Загородний, Н. А. (2018). Способы определения технического состояния вакуумного усилителя тормозов. Современные материалы, техника и технологии, (2/17), 123–128. EDN: https://elibrary.ru/UPLJGI
References
1. Grebennikov, A. S. (2002). Diagnostics of automotive and tractor engines using the dynamic method. Saratov: Saratov State Technical University. 196 p.
2. Korchagin, V. A., Rizaeva, Yu. N., Gorban, M. V., & Goncharov, O. Yu. (2013). Comparative assessment of the environmental hazard level of motor vehicles. In A. N. Novikov (Ed.), Current issues of innovative development of the transport complex: Proceedings of the 3rd International Scientific and Practical Conference (pp. 261–265). EDN: https://elibrary.ru/UNGVRH
3. Suleymanova, Z. F., & Guzhin, I. N. (2021). Modern equipment for vehicle diagnostics. In Problems of technical service in the agro‑industrial complex: Collection of scientific papers (pp. 302–306). Kinel: Publishing Center of Samara State Agrarian University. EDN: https://elibrary.ru/APPTHY
4. Rytikov, D. S., & Yukhin, I. A. (2017). Diagnostics of the cylinder‑piston group of diesel and gas engines in buses. New Science: Strategies and Development Vectors, 2(2), 144–151. EDN: https://elibrary.ru/XVGYZZ
5. Grebennikov, S. A., Grebennikov, A. S., Kiselev, G. O., Rogozhin, A. V., & Usov, A. N. (2020). Methodology of brake‑free diagnostics of the crank mechanism of internal combustion engines. Technical Regulation in Transport Construction, (3/42), 147–155. EDN: https://elibrary.ru/XBHUUI
6. Lemesheva, E. V., Mitin, S. S., & Kondriko, A. Yu. (2015). Analysis of known methods for diagnosing internal combustion engines. Alternative Energy Sources in the Transport and Technology Complex: Problems and Prospects of Rational Use, 2(2), 445–449. https://doi.org/10.12737/19307. EDN: https://elibrary.ru/LVSBZX
7. Krasheninnikov, S. V. (2013). Modern approaches to diagnosing diesel internal combustion engines. Bulletin of Novosibirsk State Pedagogical University, (2/12), 59–68. EDN: https://elibrary.ru/PYVTPZ
8. Drozhnevsky, A. G., Vandakurova, A. S., & Kurnosov, A. F. (2018). Analysis of modern methods for diagnosing the cylinder‑piston group of an internal combustion engine. In Proceedings of the 10th Regional Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates, and Young Researchers, dedicated to the memory of Associate Professor M. A. Anfinogenov (pp. 88–91). Novosibirsk State Agrarian University. EDN: https://elibrary.ru/YPKELR
9. Baboshin, A. A., Kosarev, A. S., & Malyshev, V. S. (2013). Assessment of the technical condition of internal combustion engines based on pressure in the intake and exhaust manifolds. Bulletin of MSTU, 16(1), 23–32. EDN: https://elibrary.ru/RHMBMF
10. Medvedeva, E. V., Kaleda, V. N., & Kaleda, I. A. (2022). Methods and instruments for diagnosing the cylinder‑piston group of internal combustion engines. In Transport. Economy. Social sphere (urgent problems and their solutions): Collection of papers from the 9th International Scientific and Practical Conference (pp. 156–161). Penza. EDN: https://elibrary.ru/RZJWAS
11. Morozov, A. A., Guzhin, I. N., & Toloknova, A. N. (2021). Modern methods of vehicle diagnostics. In Problems of technical service in the agro‑industrial complex: Collection of scientific papers (pp. 369–371). Kinel: Publishing Center of Samara State Agrarian University. EDN: https://elibrary.ru/YSNXIZ
12. Boykov, A. Yu. (2008). Improving the informativeness of the compression‑vacuum method for diagnosing the cylinder‑piston group of automotive and tractor internal combustion engines (PhD thesis abstract, Moscow State Agroengineering University named after V. P. Goryachkin). 16 p. EDN: https://elibrary.ru/NQDSVN
13. Khaliullin, F. Kh., Akhmetzyanov, I. R., Shiriyazdanov, R. R., & Khaliullin, A. F. (2016). Device for diagnosing an internal combustion engine based on transient characteristics (Patent RU 160474 U1). EDN: https://elibrary.ru/VXVNSR
14. Obozov, A. A., & Tarichko, V. I. (2012). Development of methods and systems for technical diagnostics of internal combustion engines. Engine Building, (4/250), 30–34. EDN: https://elibrary.ru/PNPXZX
15. Sklyarov, M., & Yarita, O. (2010). Theoretical research of vacuum strengtheners of one‑chamber motor car brakes. Avtomobilnyy Transport (Kharkov), (26), 12–16. EDN: https://elibrary.ru/NDWZZL
16. Sazonov, D. S., Zhuravleva, E. A., & Gordeev, I. E. (2022). Technical means for diagnosing the Common Rail fuel system. In Problems of technical service in the agro‑industrial complex: Collection of scientific papers (pp. 49–52). Kinel: Publishing Center of Samara State Agrarian University. EDN: https://elibrary.ru/QORACA
17. Shkilev, D. A., Semykina, A. S., & Zagorodniy, N. A. (2018). Methods for determining the technical condition of a vacuum brake booster. Modern Materials, Equipment, and Technologies, (2/17), 123–128. EDN: https://elibrary.ru/UPLJGI