Обычно во время эксплуатации поршневого двигателя происходит как естественное, так и случайное изменение технического состояния узлов, агрегатов (износ деталей и узлов, и всяческое разрегулирование и т.п.), что в свою очередь ухудшает его показатели, снижает ресурс работы и может привести к поломке поршневого двигателя. Для поддержания исправного состояния двигателя и продления его срока службы проводятся техническое обслуживание и ремонт. Мероприятия по техническому обслуживанию (уходу) и ремонту двигателя могут осуществляться либо в планово (регулярно, через определенный период работы двигателя и в заданном объеме), либо по фактическому состоянию . Проводить техническое обслуживание и ремонт лучше конечно на основании фактического технического состояния двигателя, так как в этом случае уменьшается возможность случайных простоев и повышается гарантированная безотказность работы двигателя. Ремонту подлежат лишь те узлы и детали, которые действительно в этом нуждаются, и в результате полнее используется ресурс каждого конкретного узла и двигателя в целом. Оценкой состояния поршневого двигателя и как следствие прогнозированность его без отказной работы занимается техническая диагностика. Такое диагностирование проводят без механической разборки двигателя. В технической диагностике используются понятия прямого и косвенного диагностического параметров. Прямой параметр — это, как правило, характеристика технического состояния детали или узла двигателя (размер, форма, чистота повер-хности, сопряжение деталей и т. п.). При диагностировании двигателя диагностические параметры используются для проверки работоспособности и поиска дефектов как двигателя в целом, так и его составных частей. В двигателе диагностическими параметрами могут служить параметры, характеризующие характер сопряжения основных деталей (зазор между цилиндром и поршнем, зазор между шейками коленчатого вала и подшипниками коренными и шатунными, износ направляющих втулок клапана и т. п.), а также параметры, характеризующие работу двигателя (мощность, расход топлива, давление, температура деталей и газов, уровень шума и вибрации, состав выпускных газов и т. п.). Параметры двигателя , для более высокой достоверности диагноза, должен соответствовать следующим требованиям: однозначно изменяться в соответствии с изменением технического состояния двигателя; достаточно широкий диапазон иметь изменении технического состояния; быть удобным для измерения. Техническое диагностирование поршневых двигателей может проводиться как в процессе его эксплуатации при нормальной работе — функциональное техническое диагностирование, так и при отрыве от выполнения полезной работы. В первом случае все операции диагностирования проводят непрерывно и с периодичностью, двигатель оборудован встроенными датчиками, а аппаратура для приема и обработки информации диагностирования размещена на объекте, на котором установлен данный двигатель. При этом система диагностирования лучше чтобы была полностью автоматизирована и представляла собой единый информационный комплекс с компьютером. Во втором случае диагностирование проводится с заданной периодичностью (по времени работы двигателя, по пробегу транспортной установки) или по потребности на специальных стендах. Стенд оборудован измерительной аппаратурой и аппаратурой обработки информации и имеет комплекс средств диагностирования, присоединяемых к двигателю. Техническая диагностика использует методы теории двигателей внутреннего сгорания и теории надежности, математическое моделирование, термо-, аэро- и гидродинамические закономерности и т. п. этой цели должны быть предусмотрены устройства сопряжения (разъемы, выводы, штуцера, переходники и др.) Иногда двигатель имеет определенное количество встроенных средств диагностирования, также подключаемых к измерительной ап¬паратуре стенда. Чем больше деталей и узлов двигателя подвергнуто диагностированию, тем эффективней диагностика. Число деталей, охватываемых диагностированием, и точность информации об их техниче¬ском состоянии в большой мере определя¬ются конструкцией двигателя, его размерами и назначением. В этом отношении крупные судовые, тепловозные и стационарные двигатели имеют определенное преимущество по сравнению с автотракторными двигателями, поскольку на них проще и в большем количестве можно установить датчики информации (до нескольких сотен), что позволяет проводить локальное (поэлементное) диагностирование двигателя. Для автотракторных двигателей в связи с трудностями размещения на двигателе датчиков и преобразователей и установки измерительной аппаратуры более широко используется в настоящее время диагностирование на стендах, так как информация контрольно-измерительных приборов (например, давление и температура охлаждающей жидкости, масла) недостаточна для полноты оценки технического состояния двигателя. При диагностировании двигателей на стендах используются методы, позволяющие оценивать как общее техническое состояние двигателя, так и методы поэлементного диагностирования. Техническое диагностирование двигателя в целом часто заключается в оценке технического состояния с информацией: «исправен» или «неисправен». При этом в практике диагностирования автотракторных двигателей техническое состояние оценивают по таким выходным параметрам, как максимальная эффективная мощность двигателя, расход топлива, состав и температура выпускных газов, расход масла на угар. Эффективная мощность двигателя является объективным показателем его общего технического состояния. Однако изменение мощности вследствие увеличения в процессе изнашивания зазоров в сопряженных деталях за период эксплуатации двигателя довольно незначительно (около 7 %), что снижает ценность этого параметра как диагностического. Большее падение мощности двигателя связано с нарушением регулировок систем зажигания и питания. Поэтому часто эффективная мощность используется как комплексный параметр, отражающий согласованность настройки указанных систем двигателя. При этом качество регулировок оценивают по развиваемой двигателем мощности. Если двигатель развивает наибольшую мощность, то регулировки оптимальны. Износ трущихся поверхностей деталей и состояние систем двигателя существенно влияют на его расход топлива. Увеличение удельного расхода топлива непосредственно отражает снижение КПД двигателя. Поэтому расход топлива, как и эффективная мощность, служит важным параметром, характеризующим общее состояние двигателя. Важными показателями общего технического состояния двигателя являются также состав и температура выпускных газов, которые отражают полноту сгорания топлива. Полнота сгорания топлива зависит от технического состояния цилиндропоршневой группы . Расход масла на угар в результате проникновения масла в камеру сгорания, обусловленного насосным эффектом поршневых колец и вентиляцией картера, используется для контроля технического состояния цилиндропоршневой группы и двигателя в целом, поскольку этот параметр зависит от износа поршня, колец, а также от теплового и нагрузочного режимов работы двигателя. В качестве основных методов локального диагностирования автотракторных двигателей можно отметить методы: определения количества газов, прорывающихся в картер; оценки утечки сжатого воздуха из камеры сгорания; акустический и вибрационный; оценки параметров картерного масла и др. Определяя количество газов, прорывающихся в картер за единицу времени, можно достаточно точно оценить состояние поршневых колец и зеркала цилиндра. Сжатый воздух под определенным давлением подается в цилиндр от внешнего источника через отверстие для свечи зажигания или форсунки при положении поршня в ВМТ (иногда и в НМТ). Снижение давления в цилиндре характеризует износ деталей цилиндропоршневой группы. Метод достаточно прост и обьективен Количественная оценка зазоров в сопряжениях работающего двигателя может быть получена измерением уровня, либо шума, либо вибрации, если для двигателя данного типа исследована зависимость между этими величинами. Метод оценки концентрации металлических примесей в картерном масле позволяет оценить техническое состояние любой трущейся детали двигателя. Концентрация металла данной детали в картерном масле свидетельствует об ее износе и является величиной, отвечающей всем требованиям, предъявляемым к диагностическим параметрам, особенно по широте диапазона изменения. Ценность метода состоит также в том, что он позволяет обнаружить неисправность до ее внешнего проявления. Описанные методы дают возможность с большей или меньшей точностью прогнозировать работоспособность двигателя с момента диагноза. Остаточный ресурс двигателя может быть достаточно просто определен при известных начальных и предельных значениях параметров состояния основных деталей и при измерении диагностического параметра в момент прогнозирования. За начальное значение параметра принимают среднее статистическое а за предельное указанное в технических условиях.