Основные неисправности цилиндропоршневой группы. Стуки в двигателе могут быть по причине износа поршневых пальцев, шатунных и коренных подшипников. Для устранения неисправности необходимо заменить изношенные детали.
Повышенная дымность выхлопных газов и (или) падение компрессии (давление в конце такта сжатия) случается из-за износа поршневых колец, поршней, цилиндров, залегания поршневых колец в канавках поршней.
Для устранения неисправности следует заменить изношенные детали. Дефекты блока цилиндров устанавливают тщательным осмотром, обмером цилиндров и опрессовкой. Осмотром устанавливают пробоины, сколы, заметные для глаза трещины, срывы резьбы и определяют состояние зеркала цилиндров. Опрессовкой на стенде обнаруживают трещины, не выявленные при осмотре. В рубашку охлаждения блока под давлением 0,4-0,5 МПа нагнетается вода. При этом на блок цилиндров должна быть установлена головка блока или вместо нее чугунная плита с резиновой прокладкой. Поворачивая раму стенда, осматривают блок и устанавливают, нет ли течи воды.
При наличии трещин, проходящих через зеркало цилиндров, клапанные гнезда и плоскость разъема, блок цилиндров бракуется. Перед заваркой трещины ее концы засверливают сверлом диаметром 5 мм и разделывают по всей длине шлифовальным кругом под углом 900 на глубину 4/5 толщины стенки. Перед сваркой блок цилиндров нагревают до 600-6500с. Трещину заваривают газовой сваркой, применяя нейтральное пламя, флюс и чугунно-медный присадочный пруток диаметром 5 мм. Шов должен быть ровным, сплошным и выступать над основным металлом не более 1,0-1,5 мм.
После заварки блок цилиндров медленно охлаждают в термошкафу или в томильной яме. Заварку трещин можно осуществлять и без подогрева блока. В этом случае трещину заваривают электросваркой, применяя постоянный ток обратной полярности. Хорошие результаты обеспечивает заварка трещин между поясками цилиндров электродами, изготовленными из монель-металла, в следующем режиме: сила тока - 120 А, напряжение - 65-75 В.
Сварочный шов зачищают заподлицо с плоскостью основного металла напильником или наждачным кругом. Затем блок цилиндров подвергают опрессовке на стенде, проверяя герметичность сварочного шва. Течь воды через шов не допускается.
После заделки трещины блок цилиндров выдерживают 25-28 ч до полного затвердевания пасты. Процесс затвердевания пасты можно ускорить подогревом электрической отражательной печью до 100°С или выпариванием отвердителя (полиэтиленполиамина) при температуре 105-1100С с последующей выдержкой при данной температуре в течение 3 ч. Отремонтированную поверхность зачищают драчевым напильником или абразивным кругом. Потеки пасты срубают зубилом.
Наружные пробоины, поддающиеся ремонту, заделывают наложением заплат. Вначале осуществляют зачистку и обезжиривание краев и поверхности вокруг пробоин. Затем наносят пасту и накладывают заплату из стеклоткани толщиной 0,3 мм и прикатывают роликом. Расстояние от края заплаты до края пробоины должно быть не менее 15-20 мм. После этого наносят второй слой пасты и накладывают вторую заплату так, чтобы она перекрывала первую на 10-15 мм со всех сторон. Заплату прикатывают роликом. В такой последовательности накладывают восемь слоев стеклоткани. Последний слой заплаты покрывают пастой для защиты его от повреждений.
Пробоины можно заделывать приваркой заплат, изготовленных из мягкой стали такой же толщины, что и стенка детали. Форма заплаты должна соответствовать форме поврежденного участка, а размеры ее на 1,5-2,0 мм меньше размера пробоины. Края пробоины и заплаты обрабатывают под углом. Заплату вначале приваривают в двух местах, а затем по всему периметру. Применяют электросварку и медные электроды, обернутые жестью. Необходимо герметизировать поврежденный участок эпоксидной смолой. После восстановления пробоины заплатами и механической обработки нанесенного слоя пасты блок цилиндров подвергают опpeссовкe на стенде. Если в течение 5-6 мин просачивание воды не обнаруживается, то ремонт блока выполнен качественно. Трещины блока в рубашке охлаждения можно заделать постановкой штифтов. Вначале по концам трещины просверливают отверстия сверлом диаметром 4-5 мм. Затем этим же сверлом сверлят отверстия по всей длине трещины на расстоянии 7-8 мм одно от другого. Нарезают резьбу и ввертывают медные прутки нa глубину, равную толщине стенки блока.
Прутки обрезают ножовкой, оставляя концы, выступающие на 1,5-2,0 мм над поверхностью детали. Сверлят отверстия между установленными штифтами так, чтобы они перекрывали их на 1/4 диаметра. Нарезают резьбу, ввертывают медные прутки и обрезают их ножовкой, оставляя соответствующие концы. Далее легкими ударами молотка концы штифтов расчеканивают, образуя плотный шов. Если требуется, то шов выравнивают напильником. Затем блок цилиндров подвергают опрессовке. Блок цилиндров, имеющий сколы, допустимые для ремонта, восстанавливают наплавкой или приваркой заплаты.
Для определения износа цилиндров или гильз измерения выполняют в двух взаимно перпендикулярных направлениях и в трех поясах. Одно направление устанавливают параллельно оси коленчатого вала. Первый пояс располагается на расстоянии 5-10 мм от верхней плоскости блока, второй - в средней части цилиндра и третий - на расстоянии 15-20 мм от нижней кромки цилиндра. Измерения производят индикаторным нутромером.
В зависимости от износа устанавливают способ ремонта. Обычно осуществляют растачивание и последующую доводку или постановку (запрессовку) гильз. Растачивание является основным способом ремонта цилиндров и гильз. Цилиндры (гильзы) обрабатывают до ремонтных размеров на расточных станках стационарного или переносного типа. Гильзы крепят в специальном приспособлении, установленном на столе расточного станка.
Гильзу устанавливают во втулку, которая расположена в корпусе приспособления. Крепление осуществляют зажимами. Усилие зажима передается на гильзу через два сферических кольца.
После растачивания гильзу подвергают хонингованию. Гильзу крепят на столе станка в специальном приспособлении, которое состоит из корпуса, двух втулок, выталкивающего устройства, установочного кольца и зажимного болта.При обработке хонинговальную головку, соединенную со шпинделем станка, вводят в обрабатываемое отверстие (бруски находятся в сжатом состоянии). Вначале осуществляют предварительное, а затем окончательное хонингование. Применяют хонинговальную головку с механическим, гидравлическим или пневматическим разжимным устройством.
Пневматический привод обеспечивает постоянно давление брусков на стенки цилиндра, что повышает качество обработки и производительность процесса хонингования. при этом можно регулировать давление брусков на обрабатываемую поверхность и автоматизировать процесс разжатия брусков по мере изменения диаметра гильзы.
Для получения правильной геометрической формы цилиндра в процессе хонингования необходимо установить определенную длину хода головки. Она должна быть такой, чтобы абразивные бруски выходили за торец цилиндра на расстояние, не превышающее 0,2-0,4 их длины. При большем ходе хонинговальной головки наблюдаются погрешности формы, в частности вогнутость, а при меньшем - бочкообразность.
Хонингование осуществляют при непрерывной и обильной подаче смазочно-охлаждающей жидкости в зону обработки. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют керосин или смесь керосина с веретенным маслом. Для предварительного хонингования рекомендуются бруски синтетических алмазов А10МХ50, а для окончательного – брусики БХ-I00 Х 11 Х 9К38Бс. Обработку ведут на режимах: окружная частота вращения головки 280 мин-l, а скорость возвратно-поступательного движения - 90 двойных ходов в минуту. Припуск на предварительное хонингование устанавливают не более 0,08 мм, а на окончательное 0,04мм.
Окончательная обработка цилиндров двигателя может быть осуществлена шариковыми раскатными головками, позволяющими получить поверхность требуемой точности и заданной шероховатости. Процесс осуществляют после растачивания или одновременно за один проход обрабатывают отверстие цилиндра резцом и шариком головки. Независимо от способа окончательной обработки цилиндров их внутренний диаметр должен иметь один и тот же ремонтный размер. Цилиндры можно восстанавливать запрессовкой гильз, если их износ превышает последний ремонтный размер или на стенках имеются глубокие риски и задиры. Для этого цилиндры обрабатывают под ремонтную гильзу, толщина которой должна быть не менее 3-4 м. В верхней части цилиндра растачивают кольцевую выточку под буртик гильзы. Гильзы запрессовывают с натягом 0,05-0,10 мм на гидравлическом прессе, опрессовывают и обрабатывают (растачивают и хонингуют) до номинального размера.
Иногда гильзы обрабатывают под размер меньше номинального, чтобы использовать перешлифованные старые поршни. Вставные гильзы выпрессовывают и запрессовывают с помощью съемников
Так же как и на вкладышах, на упорных полукольцах нельзя производить никаких подгоночных операций. При задирах, рисках или отслоениях заменяют полукольца новыми. Полукольца заменяются также, если осевой зазор коленчатого вала превышает максимально допустимый – 0,35 мм. Новые полукольца подбирают номинальной толщины или увеличенной на 0,127 мм, чтобы получить осевой зазор в пределах 0,06-0,26 мм. Осевой зазор коленчатого вала проверяется с помощью индикатора.
Для доведения степени сжатия двигателя с проточенными поршнями до 9,5-10 приходится фрезеровать блок цилиндров по верхней плоскости на 1 мм (в сборе с передней крышкой). На 1 мм следует укоротить и гильзы цилиндров, проторцевав верхнюю кромку в токарном станке. Кроме того, на 1,8-2,0 мм фрезеруется плоскость разъема головки блока цилиндров.
При такой компоновке двигателя не должна произойти «встреча» поршня и всасывающего клапана, так как между ними остается зазор 0,8-1 мм в момент подхода поршня к ВМТ в конце такта выхлопа. Однако для гарантии в связи с неизбежным «зависанием» клапанов на предельно высоких оборотах необходимо в днище поршня сделать выборку глубиной 1-1,5 мм.
Такую выборку можно сделать вручную шарошкой, электро- или пневматической дрелью. Тем, кому часто приходится иметь дело со сборкой спортивных двигателей, можно порекомендовать приспособление, предложенное мотористами спортивной лаборатории АЗЛК. Оно представляет собой клапан с напаянными на торцевую часть тремя или четырьмя резцами. Фреза-клапан ставится на место клапана в головку блока, головка блока крепится на блок цилиндров, поршень при этом находится в ВМТ. Затем операция выборки металла с поршня производится простейшим приспособлением, наподобие приспособления для притирки клапанов. Итак в каждом из четырех поршней. Для двигателя ВАЗ выборку надо делать под оба клапана (кроме поршней двигателя ВАЗ-2106, имеющих проточку верхней части днища).
Кстати, при сборке двигателя со стандартными (необлегченными) поршнями при «поджатии» головки блока более 0,8-0,9 мм надо обязательно делать в поршнях такие же выборки.
В процессе эксплуатации двигателей ВАЗ-21011, особенно в режимах 7000-7500 об/мин, наблюдались следы касания клапанов на днище поршня даже при стандартных фазах распределительного вала. В этом случае судьям технической комиссии вряд ли следует однозначно утверждать, что наличие выборок на днище поршня обязательно связано с установкой распределительного вала с измененными, фазами газораспределения (при проверке автомобиля на соответствие группе А-1).
Подбор и правильная установка поршневых колец являются одним из основных условий надежной и безаварийной работы двигателя. Следует отметить также, что время приработки поршневых колец к гильзе цилиндров определяет длительность обкатки двигателя.
Из комплекта поршневых колец стандартного двигателя верхнее компрессионное кольцо должно иметь при сборке несколько больший зазор в замке. Такая величина зазора гарантирует отсутствие «прихватов» кольца и цилиндра при его интенсивном нагреве до 300-350° С. Нижнее компрессионное и маслосъемное кольца подбираются с зазором 0,2-0,4 мм. При установке колец на поршень надо проследить за правильностью расположения выточки колец (вверх) и разведением замков в разные стороны.
Для двигателя ГАЗ-24 промышленность выпускает несколько вариантов поршневых колец. Верхнее компрессионное кольцо выпускается хромированным или покрытым тонким слоем электролитического лужения, прямоугольного сечения или овальной формы, высотой 2,5 мм или 2,0 мм.
Предпочтение отдается кольцу, покрытому пористым хромом. Срок службы хромированного кольца в 3-3,5 раза больше луженого. При этом срок службы колец, расположенных ниже хромированного, также удлиняется.
Поршневые кольца с закругленными наружными кромками улучшают заклинивание масляного слоя под движущимся кольцом и, следовательно, смазку, а острая кромка разрушает масляную пленку. Нельзя забывать также, что на пути верхнего компрессионного кольца лежит стык оставшейся части жароупорной вставки в гильзе цилиндра. В процессе работы двигателя в этом месте может появиться незначительный уступ, поэтому и с этой точки зрения овальная форма кольца предпочтительнее, так как уменьшается вероятность поломки кольца или отдельных сколов.
Для лучшего уплотнения и уменьшения напряжения на торце, а также по ряду других причин верхнее кольцо выбирают меньшей высоты. Такие кольца уменьшают износ канавок вследствие уменьшения сил инерции, особенно на больших оборотах.
Итак, целесообразно верхнее компрессионное кольцо выбирать хромированным с закругленными наружными кромками и высотой 2,0 мм. Поршни, разумеется, должны иметь высоту канавки под верхнее кольцо соответствующего размера.
Нижнее компрессионное кольцо может быть поставлено либо чугунное луженое, либо стальное наборное (пакет колец). В последние годы в автомобильных двигателях все большее распространение получают стальные витые компрессионные кольца тарельчатой формы, изготавливаемые из калиброванной ленты. В качестве верхнего компрессионного кольца они не применяются, поскольку не отводят необходимого количества тепла от верхней части поршня и теряют упругость из-за повышенного нагрева, однако в качестве нижнего компрессионного кольца зарекомендовали себя хорошо, так как отдельные элементы лучше прилегают к стенке цилиндра, чем поставленное в эту канавку одно чугунное кольцо. Между отдельными тонкими пластинками пакета колец образуются канавки, в которых накапливается масло, вследствие чего обеспечивается надежная смазка трущихся поверхностей и улучшается уплотнение цилиндра. К тому же перекрытие замков и плотное прилегание тонких тарельчатых колец к торцевым стенкам канавки поршня способствуют уменьшению прокачки масла в камеру сгорания.
В заводском комплекте стальные компрессионные кольца легко отличить от маслосъемных по несколько большей ширине, тарельчатой форме и косому разрезу в замке. Стальные компрессионные кольца, устанавливаемые по два в канавку конусом вниз, имеют более темный оттенок.
Маслосъемные поршневые кольца, осуществляющие отвод излишнего масла со стенок цилиндра и ограничивающие таким образом попадание масла в камеру сгорания, одновременно являются основным элементом поршневой группы, регулирующим смазку верхней зоны стенок цилиндра. Поэтому выбору маслосъемных поршневых колец придается большое значение.
Сразу можно отметить, что и чугунные (дренажного типа) и наборные стальные маслосъемныё кольца показали вполне удовлетворительные результаты в самых тяжелых условиях шоссейно-кольцевых гонок и автомобильных ралли. Однако по некоторым соображениям предпочтение все же отдается набору стальных маслосъемных колец. Они имеют меньшую поверхность контакта со стенкой цилиндра, что несколько снижает потери на трение. Больший срок службы таких колец по сравнению с чугунными обеспечивается наличием в комплекте расширителя, который создает дополнительное радиальное давление поршневого кольца при его уменьшении вследствие износа. Кроме того, комплект наборного маслосъемного кольца имеет меньшую массу, чем одно чугунное, его легче, проще установить на поршень, в то время как из-за чрезвычайной хрупкости чугунные кольца часто ломаются.
Направляющая часть поршня (юбка) — часть поршня от нижней кромки канавки под маслосъемное кольцо до конца поршня служит для равномерного распределения бокового давления на зеркало цилиндра и для направления поршня при движении соосно цилиндру. В передаче бокового усилия от поршня к цилиндру участвует только часть боковой поверхности юбки, ограниченная в поперечном сечении углом 80-100°. Это обстоятельство позволяет в целях уменьшения массы поршня и потерь на трение удалить часть юбки. При сборке двигателя с поршнями ГАЗ-24 следует подбирать пару поршень-цилиндр с зазором не менее 0,06-0,08 мм, для двигателя ВАЗ-0,08-0,1 мм.
При подборе пары поршень-цилиндр с меньшим зазором даже после длительной и тщательной обкатки двигателя при работе в режиме 6500-7000 об/мин появлялись надиры на стенках цилиндров, в результате которых существенно повышались потери на трение, увеличивался расход масла, снижалась компрессия и заметно падала мощность двигателя.
Поршневой палец служит осью в шарнирном соединении поршня с шатуном, воспринимает все передающиеся между ними силовые нагрузки ударного характера, работает в условиях ограниченной смазки.
Поршневые пальцы двигателя ГАЗ-24 можно облегчить без ущерба для прочности. Облегченные поршневые пальцы в течение ряда лет эксплуатации спортивных двигателей подтвердили свою работоспособность и надежность.
Кривошипно-шатунный механизм. Проверка технического состояния кривошипио-шатунного механизма: суммарный зазор в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике; количество газов, прорывающихся в картер; расход сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры.
Работы, выполняемые при ТО кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения.
Проверка технического состояния кривошипно-шатунного механизма. Техническое состояние кривошипно-шатунного механизма оценивают по характеристикам виброударных импульсов в характерных точках двигателя (виброакустическая метод), суммарному размеру зазоров в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике, количеству газов, прорывающихся в картер, давлению в цилиндрах в конце такта сжатия (компрессии), расходу или падению давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры.
Виброакустическийметод дает наиболее достоверные и исчерпывающие результаты диагностирования при использовании комплекта виброакустической аппаратуры. Однако из-за большой стоимости и сложности, требующей высокой квалификации операторов-диагностов, его применение ограничено.
Наиболее простым и доступным устройством для виброакустического контроля является стетоскоп. В корпусе стетоскопа размещены источник питания и усилитель, с одной стороны корпуса выведен наконечник-щуп, с другой — головной телефон с соединительным кабелем.
Перед диагностированием двигатель прогревают до температуры охлаждающей жидкости 85...95°С и прослушивают, прикасаясь остриём щупа к проверяемым участкам.
Работу сопряжения поршень — цилиндр прослушивают по всей высоте цилиндра при малой частоте вращения коленчатого вала с переходом на среднюю. Сильный, глухого тона стук, иногда напоминающий дрожащий звук колокола и усиливающийся с увеличением нагрузки, возможен при увеличенном зазоре между поршнем и цилиндром, изгибе шатуна, перекосе оси шатунной шейки или поршневого пальца. Скрипы и шорохи указывают на начинающееся заедание, вызванное малым зазором или недостаточным количеством смазки.
Состояние сопряжения поршневое кольцо—канавка поршня проверяют на уровне НМТ хода поршня у всех цилиндров при средней частоте вращения коленчатого вала. Слабый, щелкающий стук высокого тона, похожий на звук от ударов колец одно о другое, свидетельствует об увеличенном зазоре между кольцами и поршневой канавкой либо об изломе кольца.
Сопряжение поршневой палец—втулка верхней головки шатуна проверяют на уровне ВМТ при малой частоте вращения коленчатого вала с резким переходом насреднюю. Сильный звук высокого тона, похожий на частые удары молотком по наковальне, указывает на ослабление сопряжения недостаточность. Смазки или чрезмерно большое опережение начала подачи топлива.
Работу сопряжения коленчатый вал — шатунный подшипник прослушивают в зоне от ВМТ до НМТ сначала при малой, а затем при средней частоте вращения коленчатого вала. Глухой звук среднего тона свидетельствует об износе или проворачивании вкладыша, звонкий, сильный металлический звук —об износе или подплавлении шатунного подшипника.
Эксплуатация кривошипно-шатунного механизма двигателя. Правильная эксплуатация двигателя крайне необходима, так как его ремонт достаточно трудоемкий и дорогостоящий процесс. И к кривошипно-шатунному механизму, это относится в первую очередь.
Ресурс работы двигателя - это продолжительность нормальной работы двигателя без его капитального ремонта. Для отечественных автомобилей ресурс двигателя составляет приблизительно 150 - 200 тысяч километров пробега, и несколько больше для иномарок.
Необходимо помнить о своевременной смене масел, жидкостей, фильтров и других расходных материалов. Плюс к этому, двигатель также требует периодических регулировок. Необходимо соблюдать сроки обслуживания его механизмов и систем, как этого рекомендует завод-изготовитель вашего автомобиля. А иначе, через удивительно короткий промежуток времени, может понадобиться именно капитальный ремонт двигателя.
Факторы, влияющие на продолжительность работы двигателя. Первый фактор, уменьшающий ресурс двигателя - частые перегрузки автомобиля. Если загрузка салона, багажника и прицепа превышает все разумные пределы, то, двигаясь на такой перегруженной машине продолжительное время, вы рискуете выработать ресурс двигателя ранее вышеуказанного срока.
Вторым фактором, влияющим на срок службы вашего двигателя, является движение с максимально возможной скоростью длительное время.
Третий фактор, ускоряющий износ двигателя - экология. Грязный воздух и грязные дороги укорачивают жизнь не только человеку, но и разрушающе действуют на структуру металла, уменьшая ресурс двигателя. Поэтому не забывайте вовремя производить замену фильтров, по мере возможности применяйте чистые масла и бензин, следите за внешним видом двигателя своего автомобиля. Хотя бы пару раз в год, его следует очищать от грязи и мыть с использованием специальных жидкостей.
При ЕО двигатель очищают от грязи, проверяют его состояние визуально и прослушивают работу на разных режимах.
При ТО-1 проверяют герметичность соединения поддона картера и сальника коленчатого вала (отсутствие подтеков масла), а также крепление двигателя к раме. Крепление проверяют без расшплинтовки гаек. При необходимости соединения расшплинтовывают, подтягивают гайки и вновь зашплинтовывают. Резиновые элементы не должны иметь отслоений и разрушений резины. При наличии указанных дефектов их заменяют.
При ТО-2 и сезонном обслуживании выполняют все работы перечня ТО-1.
При техническом обслуживании кривошипно-шатунного механизма легкового автомобиля после пробега 1500—2000 км, а в дальнейшем только после снятия головки блока цилиндров, а также при появлении признаков прорыва газов, подтекании охлаждающей жидкости в соединении необходимо подтягивать гайки шпилек и болты головки блока цилиндров в установленной последовательности. В эти же сроки подтягивают винты или болты крепления поддона картера. Через каждые 10000—15000 км проверяют и при необходимости подтягивают болты и гайки крепления опор двигателя, очищают от грязи и масла резиновые подушки. По мере загрязнения, а при езде по пыльным и загрязненным дорогам ежедневно протирают поверхность двигателя ветошью, смоченной специальным очистителем или раствором стирального порошка. Выявляют и устраняют появляющиеся стуки.
Проверка технического состояния. Тщательно вымыть блок цилиндров и очистить масляные каналы. Продув и просушив сжатым воздухом, осмотреть блок цилиндров. Трещины в опорах или других местах блока цилиндров не допускаются.
Если имеется подозрение на попадание охлаждающей жидкости в картер, то на специальном стенде проверяют герметичность блока цилиндров. Для этого, заглушив отверстия охлаждающей рубашки блока цилиндров, нагнетают в неё воду комнатной температуры под давлением 0,3 МПа. В течение двух минут не должно наблюдаться утечки воды из блока цилиндров.
Если наблюдается попадание масла в охлаждающую жидкость, то без полной разборки двигателя проверяют, нет ли трещин у блока цилиндров в зонах масляных каналов. Для этого сливается охлаждающая жидкость из системы охлаждения, снимается головка цилиндров, заполняется рубашка охлаждения блока цилиндров водой и подаётся сжатый воздух в вертикальный масляный канал блока цилиндров. В случае появления пузырьков воздуха в воде, заполняющей рубашку охлаждения, заменяется блок цилиндров.
Проверяется плоскость разъёма блока цилиндров с головкой с помощью линейки и набора щупов. Линейка устанавливается по диагоналям плоскости и в середине в продольном направлении поперёк. Допуск плоскостности составляет 0,1 мм.
Осмотреть коленчатый вал. Трещины в любом месте коленчатого вала не допускаются. На поверхностях, сопрягаемых с рабочими кромками сальников, не допускаются царапины, забоина и риски. Установить коленчатый вал крайними коренными шейками на две призмы (рис. 7) и проверить индикатором биение:
- коренных шеек и посадочной поверхности под ведущую шестерню масляного насоса;
- посадочной поверхности под маховик;
- посадочной поверхности под шкивы и поверхностей, сопрягающимися с сальниками.
Измерить диаметры коренных и шатунных шеек. Шейки следует шлифовать, если их износ больше 0,03 мм или овальность шеек более 0,03 мм, а также, если на шейках есть задиры и риски.
Шлифуются шейки с уменьшением диаметра до ближайшего ремонтного размера (рис. 8). При шлифовании выдерживают размеры галтелей шеек, аналогичные указанным в Приложении 8 для нормальных размеров коленчатого вала. Овальность и конусность коренных и шатунных шеек после шлифования должна быть не более 0,005 мм.
Смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси шатунных и коренных шеек, после шлифования должно быть в пределах ±0,35 мм. Для проверки устанавливают вал крайними коренными шейками на призмы и вставляют вал так, чтобы ось шатунной шейки первого цилиндра находилась в горизонтальной плоскости, проходящей через оси коренных шеек. Затем индикатором проверяют смещение в вертикальном направлении шатунных шеек 2, 3 и 4 цилиндров относительно шатунной шейки 1-го цилиндра.
Прошлифовав шейки, отполировывают их с помощью алмазной пасты или пасты ГОИ. После шлифования и последующей доводки шеек удаляют заглушки масляных каналов, а затем обрабатывают гнёзда заглушек фрезой А. 94016/10, надетой на шпиндель А. 94016. тщательно промывают коленчатый вал и его каналы для удаления остатков абразива и продувают сжатым воздухом. Оправкой А. 86010 запрессовывают новые заглушки и зачеканивают каждую в трёх точках кернером. На первой щеке коленчатого вала маркируют величину уменьшения коренных и шатунных шеек.
На вкладышах нельзя производить никаких подгоночных операций. При задирах, рисках, и отслоениях заменяют вкладыши новыми.
Зазор между вкладышами и шейками коленчатого вала проверяют расчётом. Удобно для проверки зазора пользоваться калиброванной пластмассовой проволокой. В этом случае метод проверки следующий:
- тщательно проверить рабочие поверхности вкладышей и соответствующей шейки и положить отрезок пластмассовой проволоки на её поверхность;
- установить на шейке шатун с крышкой или крышку коренного подшипника (в зависимости от вида проверяемой шейки) и затянуть гайки и болты крепления;
- снять крышку и по шкале, нанесённой на упаковке, по сплющиванию проволоки определить величину зазора (рис. 9).
Номинальный расчётный зазор составляет 0,02-0,07 мм для шатунных и 0,026-0,073 мм для коренных шеек. Если зазор меньше предельного, то можно снова использовать эти вкладыши. При зазоре больше предельного заменяют на этих шейках вкладыши новыми. Если шейки коленчатого вала изношены и шлифуются до ремонтного размера, то вкладыши заменяются ремонтными (увеличенной толщины).
Проверяют состояние зубчатого обода и в случае повреждения зубьев заменяют маховик. Если маховик имеет цвета побежалости на поверхности необходимо проверить натяг обода на маховике.
Основные неисправности кривошипно-шатунного механизма. Стуки в двигателе могут быть по причине износа поршневых пальцев, шатунных и коренных подшипников.
Для устранения неисправности необходимо заменить изношенные детали.
Повышенная дымность выхлопных газов и (или) падение компрессии (давление в конце такта сжатия) случается из-за износа поршневых колец, поршней, цилиндров, залегания поршневых колец в канавках поршней. Для устранения неисправности следует заменить изношенные детали.
Дефекты блока цилиндров устанавливают тщательным осмотром, обмером цилиндров и опрессовкой. Осмотром устанавливают пробоины, сколы, заметные для глаза трещины, срывы резьбы и определяют состояние зеркала цилиндров. Опрессовкой на стенде (Приложение 1) обнаруживают трещины, не выявленные при осмотре. В рубашку охлаждения блока под давлением 0,4-0,5 МПа нагнетается вода. При этом на блок цилиндров должна быть установлена головка блока или вместо нее чугунная плита с резиновой прокладкой. Поворачивая раму стенда, осматривают блок и устанавливают, нет ли течи воды.
При наличии трещин, проходящих через зеркало цилиндров, клапанные гнезда и плоскость разъема, блок цилиндров бракуется. Перед заваркой трещины ее концы засверливают сверлом диаметром 5 мм и разделывают по всей длине шлифовальным кругом под углом 900 на глубину 4/5 толщины стенки. Перед сваркой блок цилиндров нагревают до 600-6500с. Трещину заваривают газовой сваркой, применяя нейтральное пламя, флюс и чугунно-медный присадочный пруток диаметром 5 мм. Шов должен быть ровным, сплошным и выступать над основным металлом не более 1,0-1,5 мм.
После заварки блок цилиндров медленно охлаждают в термошкафу или в томильной яме. Заварку трещин можно осуществлять и без подогрева блока. В этом случае трещину заваривают электросваркой, применяя постоянный ток обратной полярности. Хорошие результаты обеспечивает заварка трещин между поясками цилиндров электродами, изготовленными из монель-металла, в следующем режиме: сила тока - 120 А, напряжение - 65-75 В.
Сварочный шов зачищают заподлицо с плоскостью основного металла напильником или наждачным кругом. Затем блок цилиндров подвергают опрессовке на стенде, проверяя герметичность сварочного шва. Течь воды через шов не допускается.
После заделки трещины блок цилиндров выдерживают 25-28 ч до полного затвердевания пасты. Процесс затвердевания пасты можно ускорить подогревом электрической отражательной печью до 100°С или выпариванием отвердителя (полиэтиленполиамина) при температуре 105-1100С с последующей выдержкой при данной температуре в течение 3 ч. Отремонтированную поверхность зачищают драчевым напильником или абразивным кругом. Потеки пасты срубают зубилом.
Наружные пробоины, поддающиеся ремонту, заделывают наложением заплат. Вначале осуществляют зачистку и обезжиривание краев и поверхности вокруг пробоин. Затем наносят пасту и накладывают заплату из стеклоткани толщиной 0,3 мм и прикатывают роликом. Расстояние от края заплаты до края пробоины должно быть не менее 15-20 мм. После этого наносят второй слой пасты и накладывают вторую заплату так, чтобы она перекрывала первую на 10-15 мм со всех сторон. Заплату прикатывают роликом. В такой последовательности накладывают восемь слоев стеклоткани. Последний слой заплаты покрывают пастой для защиты его от повреждений.
Пробоины можно заделывать приваркой заплат, изготовленных из мягкой стали такой же толщины, что и стенка детали. Форма заплаты должна соответствовать форме поврежденного участка, а размеры ее на 1,5-2,0 мм меньше размера пробоины. Края пробоины и заплаты обрабатывают под углом. Заплату вначале приваривают в двух местах, а затем по всему периметру. Применяют электросварку и медные электроды, обернутые жестью. Необходимо герметизировать поврежденный участок эпоксидной смолой. После восстановления пробоины заплатами и механической обработки нанесенного слоя пасты блок цилиндров подвергают опpeссовкe на стенде. Если в течение 5-6 мин просачивание воды не обнаруживается, то ремонт блока выполнен качественно.
Трещины блока в рубашке охлаждения можно заделать постановкой штифтов. Вначале по концам трещины просверливают отверстия сверлом диаметром 4-5 мм. Затем этим же сверлом сверлят отверстия по всей длине трещины на расстоянии 7-8 мм одно от другого. Нарезают резьбу и ввертывают медные прутки нa глубину, равную толщине стенки блока.
Прутки обрезают ножовкой, оставляя концы, выступающие на 1,5-2,0 мм над поверхностью детали. Сверлят отверстия между установленными штифтами так, чтобы они перекрывали их на 1/4 диаметра. Нарезают резьбу, ввертывают медные прутки и обрезают их ножовкой, оставляя соответствующие концы. Далее легкими ударами молотка концы штифтов расчеканивают, образуя плотный шов. Если требуется, то шов выравнивают напильником. Затем блок цилиндров подвергают опрессовке. Блок цилиндров, имеющий сколы, допустимые для ремонта, восстанавливают наплавкой или приваркой заплаты.
Для определения износа цилиндров или гильз измерения выполняют в двух взаимно перпендикулярных направлениях и в трех поясах. Одно направление устанавливают параллельно оси коленчатого вала. Первый пояс располагается на расстоянии 5-10 мм от верхней плоскости блока, второй - в средней части цилиндра и третий - на расстоянии 15-20 мм от нижней кромки цилиндра. Измерения производят индикаторным нутромером.
Перед измерением индикатор 1 закрепляют в верхней части трубки нутромера 3 так, чтобы большая стрелка сделала один оборот (рис. 2). В соответствии с контролируемым размером подбирают сменную измерительную вставку 3 и ввинчивают ее в отверстие головки нутромера. Инструмент устанавливают на нуль по блоку концевых мер, укрепленных между боковиками 4 в державке 5. Блок концевых мер составляется под номинальный размер отверстия или под размер, соответствующий середине поля допуска.
При установке индикаторного нутромера в нулевое положение, а также при измерении отверстия инструмент слегка покачивают в диаметральной плоскости и отмечают наименьшие показания индикатора. Конструктивно нутромер устроен так, что при увеличении расстояния между измерительными поверхностями большая стрелка индикатора поворачивается против часовой стрелки, а при уменьшении расстояния – по часовой стрелке. При отсчёте показаний по шкале учитывают отклонения большой стрелки от нулевого положения, а также изменение положения стрелки указателя поворотов. Размер детали определяется как алгебраическая сумма показаний индикатора и концевых мер при установке на нуль.
После окончания измерения необходимо проверить нулевое положение большой стрелки. Если она сместилась более чем на половину деления шкалы, то результаты измерения недействительны.
При измерении следует осторожно вводить и выводить индикаторный нутромер. Когда необходимо ввести прибор в отверстие измеряемой детали, осторожно отжимают рукой центрирующий мостик 6 (рис. 2). Отжимая центрирующий мостик о внутреннюю поверхность, также осторожно выводят инструмент.
В зависимости от износа устанавливают способ ремонта. Обычно осуществляют растачивание и последующую доводку или постановку (запрессовку) гильз.
Растачивание является основным способом ремонта цилиндров и гильз. Цилиндры (гильзы) обрабатывают до ремонтных размеров на расточных станках стационарного или переносного типа. Гильзы крепят в специальном приспособлении, установленном на столе расточного станка.
Гильзу устанавливают во втулку, которая расположена в корпусе приспособления. Крепление осуществляют зажимами. Усилие зажима передается на гильзу через два сферических кольца.
После растачивания гильзу подвергают хонингованию. Гильзу крепят на столе станка в специальном приспособлении, которое состоит из корпуса, двух втулок, выталкивающего устройства, установочного кольца и зажимного болта.
При обработке хонинговальную головку, соединенную со шпинделем станка, вводят в обрабатываемое отверстие (бруски находятся в сжатом состоянии). Вначале осуществляют предварительное, а затем окончательное хонингование. Применяют хонинговальную головку с механическим, гидравлическим или пневматическим разжимным устройством.
Пневматический привод (рис. 3) обеспечивает постоянно давление брусков на стенки цилиндра, что повышает качество обработки и производительность процесса хонингования. При этом можно регулировать давление брусков на обрабатываемую поверхность и автоматизировать процесс разжатия брусков по мере изменения диаметра гильзы.
Для получения правильной геометрической формы цилиндра в процессе хонингования необходимо установить определенную длину хода головки. Она должна быть такой, чтобы абразивные бруски выходили за торец цилиндра на расстояние, не превышающее 0,2-0,4 их длины. При большем ходе хонинговальной головки наблюдаются погрешности формы, в частности вогнутость, а при меньшем - бочкообразность.
Хонингование осуществляют при непрерывной и обильной подаче смазочно-охлаждающей жидкости в зону обработки. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют керосин или смесь керосина с веретенным маслом.
Для предварительного хонингования рекомендуются бруски синтетических алмазов А10МХ50, а для окончательного – брусики БХ-I00 Х 11 Х 9К38Бс. Обработку ведут на режимах: окружная частота вращения головки 280 мин-l, а скорость возвратно-поступательного движения - 90 двойных ходов в минуту. Припуск на предварительное хонингование устанавливают не более 0,08 мм, а на окончательное 0,04 мм.
Окончательная обработка цилиндров двигателя может быть осуществлена шариковыми раскатными головками, позволяющими получить поверхность требуемой точности и заданной шероховатости. Процесс осуществляют после растачивания или одновременно за один проход обрабатывают отверстие цилиндра резцом и шариком головки. Независимо от способа окончательной обработки цилиндров (гильз) их внутренний диаметр должен иметь один и тот же ремонтный размер.
Цилиндры можно восстанавливать запрессовкой гильз, если их износ превышает последний ремонтный размер или на стенках имеются глубокие риски и задиры. Для этого цилиндры обрабатывают под ремонтную гильзу, толщина которой должна быть не менее 3-4 м. В верхней части цилиндра растачивают кольцевую выточку под буртик гильзы. Гильзы запрессовывают с натягом 0,05-0,10 мм на гидравлическом прессе, опрессовывают и обрабатывают (растачивают и хонингуют) до номинального размера. Иногда гильзы обрабатывают под размер меньше номинального, чтобы использовать перешлифованные старые поршни. Вставные гильзы выпрессовывают и запрессовывают с помощью съемников.
Гнезда коренных подшипников проверяют поверочной скалкой на деформацию. Если скалка входит в гнезда и без больших усилий проворачивается, то деформация отсутствует.
Износ, а также отклонение от соосности гнезд коренных подшипников можно установить специальным приспособлением конструкции НИИАТ. Принцип действия его заключается в том, что скалка с помощью втулок фиксируется в гнездах вкладышей коренных подшипников. На скалке располагают (последовательно при вводе в гнезда) индикаторы для контроля каждого отверстия. Рычаги индикаторных устройств вводят в измеряемое отверстие. Индикаторы устанавливают на нуль и закрепляют на скалке. При вращении скалки отклонения стрелок индикаторов покажут удвоенное отклонение от соосности каждого отверстия.
Изношенные и деформированные гнёзда коренных подшипников растачивают до номинального размера. Снятые крышки подшипников обязательно маркируют. Плоскости разъёма крышки фрезеруют на определённую величину и контролируют индикаторным приспособлением. Фрезеруют и внешний паз в крышке переднего и фасонный паз в крышке заднего коренного подшипника. Собранный блок цилиндров с крышками устанавливают и закрепляют на плите расточного станка. Отверстия коренных подшипников растачивают за один рабочий ход резцами, укреплёнными на борштанге до размера, установленного чертежом или техническими условиями. После расточки проверяют размеры отверстия, шероховатость поверхности и межцентровое расстояние между отверстиями коренных подшипников и втулками распределительного вала.
Так же как и на вкладышах, на упорных полукольцах нельзя производить никаких подгоночных операций. При задирах, рисках или отслоениях заменяют полукольца новыми. Полукольца заменяются также, если осевой зазор коленчатого вала превышает максимально допустимый – 0,35 мм. Новые полукольца подбирают номинальной толщины или увеличенной на 0,127 мм, чтобы получить осевой зазор в пределах 0,06-0,26 мм. Осевой зазор коленчатого вала проверяется с помощью индикатора.