кривошипный двигатель поршневый ремонт

В процессе работы двигателя в цилиндропоршневой группе (ЦПГ), кривошипно-шатунном механизме (КШМ), механизме газораспределения (ГРМ), вспомогательных узлах и агрегатах появляются дефекты, внешними признаками которых, как правило, служит появление различных шумов и стуков, исходящих из различных зон названных систем.

Практика эксплуатации автомобилей показывает, что примерно 30% всех отказов и неисправностей приходится на двигатель и его системы.

К основным отказам и неисправностям КШМ относят: износ, заклинивание, выплавление вкладышей; деформация постелей коренных подшипников в блоке цилиндров; износ и деформация коленчатого вала; деформация и износ отверстий нижней и верхней головок шатуна; деформация стержня шатуна; обрыв шатунных болтов; износ, заклинивание, разрушение подшипников уравновешивающих валов

Для ЦПГ свойственно появление разрушений перемычек, трещин в поршне, прогорание его днища, износ поршней, колец, цилиндров, поршневых пальцев, разрушение поршневых колец, деформация юбки поршня, задиры на юбке и поверхности цилиндра, возникновение пробоин, трещин в цилиндре или блоке; коробление поверхностей блока; выпадение фиксаторов поршневого пальца в поршне.

Основными признаками неисправности КШМ и ЦПГ являются: падение компрессии в цилиндрах; появление посторонних шумов, стуков и вибраций при работе двигателя; увеличение расхода масла на угар с появлением голубоватого дыма на выпуске; снижение давления масла на режимах холостого хода, вследствие его разжижения; «замасливание» свечей и форсунок; недостаточная динамика разгона.

Существенный перечень отказов и неисправностей имеет ГРМ: износ седла, клапана, направляющих втулок, маслосъемных колпачков; разрушение, прогар клапанов; разрушение, осадка пружин; износ, перегрев, разрушение подшипников распределительных валов; износ кулачков распределительных валов и толкателей; износ коромысел и их осей; разрушение седла клапана; заклинивание гидротолкателей; износ цепи (ремня) и звездочек (зубчатых шкивов) привода распределительного вала; заклинивание натяжителя и износ его плунжера; прогар головки блока цилиндров; трещины, пробоины в головке блока, коробление плоскостей головки блока.

Признаками неисправности системы ГРМ являются также шумы, стуки, вспышки во впускной системе и хлопки в выпускной системе.

Общим признаком неисправностей КШМ, ЦПГ и ГРМ является повышение расхода топлива и снижение мощности двигателя.

Техническое обслуживание . Для предотвращения отказов и неисправностей двигателя на автотранспортных предприятиях выполняется комплекс контрольно-профилактических работ, которые включают диагностирование (Д-1, Д-2); ЕО двигателя; ТО-1, ТО-2, ЕТО.

При выполнении операций ТО большое внимание уделяется крепежным и контрольно-регулировочным работам.

Подтяжка гаек и болтов крепления различных элементов двигателя при выполнении операций ТО касается, в основном, автомобилей отечественного производства. Эти работы выполняются динамометрическим ключом моментом затяжки, предписанным Руководством по эксплуатации. Болты (элементы крепления) затягивают равномерно и последовательно от середины к краям в два-четыре приема. Усилие прижатия зависят от коэффициентов теплового расширения металлов головки блока цилиндров и элементов крепления. Поэтому элементы крепления чугунной головки подтягивают на прогретом двигателе, а из алюминиевого сплава на холодном.

Та же операция для двигателей зарубежного производства проводится только для случаев снятия головки блока (при проведении ремонтных воздействий) и последующей ее установке на место. В этом случае затяжка головки блока проводится в три этапа: а) затяжка всех элементов крепления номинальным моментом (определяемым Руководством); б) полное отпускание всех элементов крепления в последовательности обратной затяжке; в) затяжка всех элементов крепления динамометрическим ключом до половины номинального значения; г) доворачивание этих же элементов крепления строго на угол 900 ключом с угловой индикацией поворота.

Ослабление и подтяжка крепления поддона картера (во избежание его деформации также проводят поочередным подтягиванием диаметрально противоположных элементов крепления.

Регулировка тепловых зазоров привода клапанов механизма газораспределения (без гидрокомпенсаторов) выполняется на холодном двигателе при полностью закрытых клапанах. Перед началом регулировки поршень первого цилиндра подводится в положение верхней мертвой точки (ВМТ) конца такта сжатия (вращение коленчатого вала должно проводиться строго по часовой стрелке). Зазор, как правило, измеряют плоским щупом (возможно также использование приспособления с индикаторной головкой часового типа).

Пластина щупа, толщина которого равна величине требуемого зазора, должна проходить в зазор при легком нажатии. Щуп должен вставляться и вытягиваться из зазора с усилием 0,2 - 0,3 кгс (1,9 - 2,9 Н) (при этом должно ощущаться легкое защемление щупа).

Принцип регулировки тепловых зазоров клапанного механизма зависит от типа привода клапанов и расположения распределительного вала. Например, для двигателей с нижним (боковым) расположением распределительного вала зазор регулируется путем при помощи щупа.У двигателей с верхним расположением распределительного вала зазор регулируют вращением регулировочного винта с последующим его фиксацией контргайкой.

В некоторых случаях регулировка тепловых зазоров регулируется путем подбора толщины регулировочных шайб, устанавливаемых между кулачками распределительного вала и цилиндрическим толкателем.

Пример: Предположим, А = 0,3 мм, В = 3,8 мм, С = 0,2 мм (для впускного клапана), тогда

Н = 3,75 + (0,3 - 0,2) = 3,85 мм

В пределах шага разницы по толщине шайб равного ± 0,05 мм, выбираем толщину новой шайбы, равную 3,85 мм.

Толщина днища толкателя определяется числом, выбитым с внутренней стороны его днища, т.е., например, обозначение 788Т следует понимать как7,88 мм толщины днища толкателя. Шаг разницы по толщине днища толкателя принят равным ± 0,02 мм.

Современные двигатели в качестве привода распределительного вала (валов) ГРМ и других его навесных элементов используют втулочно-роликовые цепи или зубчатые ремни. В процессе работы, как цепи, так и ремни вытягиваются, что приводит, в частности, к смещению (изменению) настройки фаз газообмена. Поэтому эти элементы привода требуют периодического контроля их технического состояния и натяжения. Существует несколько схем натяжения цепей или ремней привода, одна из которых предполагает наличие натяжителя с фиксирующей гайкой его стержня или стопорного винта. Перед проверкой необходимо охладить двигатель в течении 30 минут после его остановки. Затем необходимо осмотреть все ремни на наличие износа, разрушения, трещин на контактных и боковых поверхностях. Приложить усилие 98 Н (10 кгс) в контрольных местах, и измерить прогиб ремня.

При использовании автоматических натяжителей, их гидро-механический привод обеспечивает натяжение цепи или ремня привода за счет усилия пружины и подачи масла под давлением под плунжер, поэтому нет необходимости проведения этой операции при ТО.

Текущий ремонт. Большая часть работ по текущему ремонту проводится на снятом с автомобиля двигателе, поскольку так проще и удобнее. При отсутствии явных повреждений коленчатого вала и блока цилиндров, текущий ремонт заключается в разборке двигателя (снятие шкивов и передней крышки двигателя, головки блока цилиндров, поддона картера, поршней с шатунами, замена или расточка гильз блока цилиндров).

Замена цилиндропоршневой группы необходима при износе рабочей поверхности более допустимого предела, при наличии задиров, сколов, трещин на зеркале цилиндров. Величину износа цилиндров и гильз определяют индикаторным нутромером (см. рабочую тетрадь лабораторных работ по курсу).

При замене изношенных поршней их подбирают вместе с поршневыми пальцами, со стопорными и поршневыми кольцами (см. ту же рабочую тетрадь).

Замена вкладышей при их износе свыше установленного предела. Это приводит к падению давления в масляной магистрали, появлению металлического стука низкого тона для коренных и более высокого - для шатунных подшипников. Вкладыши заменяют только парами (см. ту же рабочую тетрадь). Болты и гайки крепления подшипников затягивают равномерно от середины к краям в два-три этапа до номинального момента, устанавливаемого либо по динамометрическому ключу, либо доворотом на определенный угол.

Ремонт головки блока. В процессе эксплуатации, обнаруживаются следующие основные неисправности головки блок цилиндров: - деформация поверхности (неплоскостность) газового стыка; - износ рабочей поверхности направляющих втулок клапанов; - износ клапанных гнезд и тарелок клапанов.

Деформацию поверхностей головки блока устраняют либо на притирочной плите с применением абразивной пасты (20 - 40 мкм), либо шлифованием на глубину не более 0,15 мм до выведения следов неплоскостности (0,04-0,05 мм).

Износ направляющих втулок клапанов головки блока приводит к нарушению уплотнения стержня клапана, увеличению расхода масла и повышенному шуму работы двигателя. Замену изношенной втулки производят нагревом-охлаждением головки-втулки для создания приемлемого натяга при ее запрессовке.

Седла клапанов и сами клапаны изменяют свою форму, в результате чего нарушается герметичность узла седло-клапан. Основными способами ремонта седел клапанов является фрезерование, шлифование и притирка.

При фрезеровании используются фрезы с углами 30, 45 и 600, которые обеспечивают получение традиционной формы седла.

Ремонт местных повреждений шин позволяет устранять порезы до 110 х 20 мм, разрывы до 50 х 40 мм. Последовательность восстановления следующая. Удаляют застрявшие предметы. Скругляют края разрывов, чтобы предотвратить их разрастание. Контур повреждения обрабатывают на всю глубину, промазывают клеем, обкладывают специальной прокладочной резиной. Все свободное пространство повреждения заполняется резиновым составом.

Контроль качества прилегания клапана к седлу после притирки может проводиться несколькими способами: по индикатору специального вакуумного приспособления; по краске, по «карандашу», а также по утечке керосина (уайт-спирита), залитого во впускной или выпускной каналы при собранных клапанах и пружинах.

Наиболее простой является проверка с помощью мягкого карандаша, при которой на фаску клапана равномерно наносятся 6-8 радиальных линий. После установки клапана необходимо нажать на его тарелку и повернуть клапан на 1800 в обе стороны. При правильной сборке и притирке, все линии будут стерты.

К атегория:

Техническое обслуживание автомобилей

Техническое обслуживание кривошипно-шатунного механизма

В процессе эксплуатации надежная работа кривошипно-шатунного механизма обеспечивается своевременным уходом за ним, применением для смазки масел, рекомендуемых заводом-изготовителем.

Неисправности в кривошипно-шатунном механизме возникают в результате изнашивания поршневых колец, поршней и гильз цилиндров, коренных и шатунных подшипников и шеек коленчатого вала, поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршня или бронзовых втулок верхней головки шатуна, повреждения прокладок головок блока цилиндров или ослабления крепления головок блока. Внешними признаками указанных неисправностей являются характерные стуки, которые прослушиваются с помощью стетоскопа. Его наконечником прикасаются к различным местам двигателя и по характеру стука или шума определяют вид неисправности.

Для того чтобы по стуку (шуму) правильно определить причину его появления, нужно знать характер стуков при различных неисправностях. Так, стуки поршней характеризуются глухим щелкающим звуком, который прослушивается выше плоскости разъема картера при резком уменьшении частоты вращения коленчатого вала сразу после пуска холодного двигателя.

Стук коренных подшипников сопровождается сильным, глухим, низкого тона звуком, прослушивается в плоскости разъема картера двигателя при резком изменении частоты вращения коленчатого вала.

Стук шатунных подшипников более резкий и звонкий по сравнению со стуком коренных подшипников. Прослушивается в зоне вращения кривошипа соответствующего цилиндра. Исчезновение или заметное уменьшение стука при выключении зажигания или форсунки в этом цилиндре свидетельствует о неисправности подшипника.

Стук поршневого пальца, резкий, звонкий, высокого тона, слышен в зоне расположения цилиндров, в местах, соответствующих верхнему и нижнему положениям поршневого пальца, при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Однако этот стук не следует смешивать с детонационными стуками, которые появляются при большом угле опережения зажигания и исчезают при его уменьшении.

Минимальная частота вращения коленчатого вала на холостом ходу карбюраторных двигателей должна составлять 400-450 об/мин, а у дизелей – 500-600 об/мин.

Все перечисленные неисправности, связанные с изнашиванием деталей кривошипно-шатунного механизма, устраняются при ремонте двигателя.

Снижение мощности двигателя (двигатель “плохо тянет”) часто происходит из-за увеличенного износа рабочих поверхностей деталей цилиндропоршневой группы – поршня, гильзы цилиндра, компрессионных колец, а также неплотного прилегания клапанов к седлам, повреждения прокладки головки блока цилиндров или ослабления крепления головки блока цилиндров. Эти неисправности вызывают потерю компрессии - снижение давления в цилиндре в конце такта сжатия. Потеря компрессии возникает также при поломках или “залеганиях” компрессионных колец в канавках поршня, что бывает следствием перегрева двигателя, применения масла, не предусмотренного заводом-изготови-телем, или длительной работы двигателя под нагрузкой при пониженных температурах охлаждающей жидкости. При этом в камере сгорания на стенках головки, цилиндра, днище поршня, головках клапанов откладывается нагар, образование которого происходит также вследствие износа поршневых колец и цилиндров, работы двигателя при повышенном уровне масла в картере, перебоев в зажигании и работы двигателя на богатой смеси.

Рис. 5. Компрессометры:
а -для карбюраторных двигателей; б - для дизелей; 1 - корпус; 2 - манометр; 3 - штуцер; 4 – прокладки; 5 - контргайки; б - трубка; 7 - резиновый наконечник; 8 - золотник; 9 - стержень золотника; 10 - выпускной клапан; 11 - шланг; 12 - переходник; 13 -зажимная гайка; 14 - клапан; 15 - пружина клапана; 16 - седло клапана; 17 - наконечник

Давление сжатия проверяют с помощью компрессометра (рис. 5) на прогретом двигателе при температуре охлаждающей жидкости 75-80 С. Проверка производится при снятых форсунке или свече зажигания и установленном вместо них наконечнике компрессометра.

Нормальное давление сжатия в цилиндрах должно быть не менее 3,0 МПа при частоте вращения коленчатого вала 500 об/мин для дизелей КамАЗ-740, ЯМЭ-236, 238. Разница в показаниях компрессометра по цилиндрам не должна превышать 0,2 МПа. В цилиндрах карбюраторных двигателей при провертывании коленчатого вала с помощью стартера на 12-15 оборотов давление сжатия (МПа) составляет: для двигателя ЗИЛ-130 0,75-0,85, Урал-375 – 0,7, 3M3-53 – 0,75-0,78. Разница в давлении по цилиндрам допускается 0,05 МПа.

Снижение давления масла в системе в основном связано с увеличением зазоров в подшипниках коленчатого вала в процессе их изнашивания. Устраняется эта неисправность при ремонте двигателя. Однако прежде всего надо убедиться в наличии необходимого количества масла в поддоне двигателя и исправности манометра.

Повышенный расход масла и увеличение дымности отработавших газов могут быть результатом “залегания” поршневых колец или повышенного их износа, а также результатом подтекания масла через неплотности в соединениях. Последние неисправности устраняются путем подтяжки штуцеров, пробок и креплений агрегатов и узлов системы смазывания, соединения шлангов, замены уплотнительных элементов или изношенных поршневых колец.

Для устранения “залегания” поршневых колец необходимо двигатель прогреть, а затем залить в каждый цилиндр через отверстия для свечей или форсунок 20-25 г смеси равных частей керосина и денатурированного спирта на 8-10 ч. После этого в цилиндры заливают немного масла, пускают двигатель и дают ему проработать 20-25 мин. Размягченный нагар выгорает и выбрасывается с отработавшими газами. Закончив операцию удаления нагара, необходимо заменить масло в картере двигателя.

Если указанный способ не дает положительного результата, то для удаления нагара необходимо произвести частичную разборку двигателя со снятием головок цилиндров и прокладок. Для размягчения нагара его необходимо обильно смочить с помощью ветоши керосином и спустя несколько часов удалить его деревянными или текстолитовыми скребками с днищ поршней, головок клапанов и цилиндров. После очистки рекомендуется поверхности деталей промыть керосином.

Если двигатель работал на этилированном бензине, то перед очисткой нагара необходимо детали смачить в керосине, соблюдая при этом правила обращения с ядовитыми отложениями этилированного бензина.

Чтобы не повредить прокладку головки, при ее снятии нужно соблюдать особую осторожность. Перед постановкой прокладки ее поверхности с обеих сторон натираются графитовым порошком для предохранения от пригорания к поверхностям головки и блока цилиндров. Места прокладки, прилегающие к отверстиям под болты или шпильки крепления головки блока, с обеих сторон смазываются специальной пастой для предупреждения проникновения воды к резьбовым соединениям.

Наличие воды в системе смазывания может быть результатом ослабления затяжки болтов (гаек) крепления головок блока цилиндров, стаканов форсунок, наличия трещин в головке или блоке цилиндров, а также нарушения уплотнения гильз с блоков цилиндров. Ослабленные болты (гайки) крепления головок блока цилиндров и стаканов форсунок следует подтянуть, а неисправности уплотнений гильз цилиндров (резиновых колец) или трещин в гильзах цилиндров и головках блока устраняются ремонтом двигателя.

Последовательность затяжки болтов (гаек) крепления головки блока цилиндров показана на рис. 6.

Плотность прилегания головки к поверхности блока обеспечивается правильной затяжкой болтов (гаек) крепления головок цилиндров. Для обеспечения равномерности затяжки и предупреждения коробления головки затяжку начинают с середины головки. У чугунных головок болты (гайки) затягивают на прогретом двигателе, а у головок из алюминиевого сплава - на холодном. Окончательную затяжку производят торцовым ключом с динамометрической рукояткой.

Рис. 6. Порядок затяжки болтов (гаек) крепления головки блока цилиндров двигателей автомобилей:
а – ГАЗ-53-12, -66-11, -14 “Чайка”; б – ЗИЛ-130, Урал-375Д, автобусы ЛиАЗ-677, ЛАЗ-695Н, -699Р; в – MA3-5335; г – ГАЗ-24, -3102 “Волга”; д – КамАЭ-5320; е – ЗИЛ-4331; ж – Икарус-260; 3 – торцовый ключ с динамометрической рукояткой

При слабой затяжке головки цилиндров герметичность цилиндров в последующем может быть нарушена, что может вызвать прогорание прокладки и попадание охлаждающей жидкости в цилиндр. В результате пуск двигателя затрудняется, двигатель на малых частотах вращения коленчатого вала работает неустойчиво, а иногда и останавливается. При сильной же затяжке болты (шпильки) растягиваются и могут даже оборваться.

Новгородским производственным объединением “Автоспецоборудо-вание” разработан и изготовляется прибор для определения технического состояния цилиндропоршневой группы двигателей - модель К59М. Он позволяет оценить техническое состояние цилиндров, поршневых колец, прокладки головки цилиндров, клапанов и регулировки зазоров в клапанном механизме. Переносный, пневматический. Работает на принципе измерения утечки воздуха, нагнетаемого в цилиндр неработающего двигателя через отверстие для свечи зажигания или форсунки. В комплект прибора входят воздушный редуктор; манометр со шкалой, про-градуированной в процентах утечки воздуха; регулировочный винт; калиброванное сопло; входной и выходной штуцера; шланг для соединения прибора с цилиндром; специальный штуцер, устанавливаемый в отверстие для свечи (форсунки); быстросъемные муфты, предназначенные для присоединения шланга магистрали сжатого воздуха к прибору и специальному штуцеру; звуковой сигнализатор для определения конца такта сжатия в первом цилиндре двигателя до начала проверки; набор шкал и стрелка, устанавливаемые в корпус и на кулачковую шайбу прерывателя для определения начала и конца такта сжатия в цилиндрах карбюраторного двигателя; шуп-индикатор для тех же целей при проверке дизеля; индикатор утечки (с наушниками).

Сжатый воздух в цилиндр двигателя подается через специальный редуктор или непосредственно из магистрали. В первом случае давление воздуха снижается до 0,16 МПа, что при полной герметичности цилиндропоршневой группы соответствует нулевой отметке шкалы манометра и является контрольной отметкой для отчета величины утечки воздуха при оценке общего состояния цилиндропоршневой группы. Если воздух в цилиндр подается непосредственно из магистрали, то давление в цилиндре 0,45 МПа устанавливается запорным вентилем магистрали по входному манометру, Повышенное давление в цилиндре позволяет по колебаниям пушинок в индикаторе утечки более четко увидеть и определить прорыв воздуха через поршневые кольца и прокладку головки цилиндров.

Ремонт кривошипно-шатунного механизма заключается в замене или ремонте его деталей. Ремонт, как правило, осуществляется со снятием двигателя с автомобиля. Не снимая двигатель с автомобиля, можно только производить снятие или установку крышки головки блока цилиндров, головки блока цилиндров, поддона масляного картера, а также замену их прокладок. При установке вышеперечисленных деталей затяжка гаек и болтов их крепления осуществляется в определенном порядке в соответствии с общим правилом крепления корпусных деталей: от центра к периферии методом крест-накрест. Такой способ затяжки позволяет обеспечить герметичность креплений и всего механизма.

Крышку головки цилиндров снимают и устанавливают в том случае, если есть необходимость замены или ремонта головки цилиндров двигателя, при подтяжке гаек и болтов ее крепления, при замене прокладки головки блока. Кроме того, крышку головки цилиндров необходимо снимать при техническом обслуживании и ремонте газораспределительного механизма (регулировке зазоров клапанов, замене маслоотражательных колпачков и других деталей газораспределения). Снятие и установка крышки цилиндра производится аккуратно, чтобы не повредить прокладку крышки, кроме того, при ремонте двигателя желательно иметь запасную прокладку крышки для замены в случае повреждения ее при разборке или на тот случай, если старая прокладка окажется поврежденной в процессе эксплуатации двигателя. Кроме этого запасная прокладка может понадобиться в том случае, если старая резиновая прокладка потеряет свои уплотняющие свойства из-за затвердевания.

Снятие и установка головки блока цилиндров осуществляется в том случае, если необходимо произвести ее замену, при замене прокладки головки, ремонте газораспределительного механизма. Кроме этого головку блока цилиндров снимают в том случае, когда осуществляют удаление нагара со стенок камер сгорания и с днища поршней, а также если применение специальных веществ для удаления нагара не приносит результатов. Признаками отложения нагара являются перегрев двигателя и продолжение работы в течение нескольких секунд после выключения зажигания. Для того чтобы снять головку блока цилиндров, необходимо сначала слить охлаждающую жидкость, потом снять приборы, установленные на головке; отвернуть болты, при помощи которых она крепится к двигателю. После этого можно аккуратно снять головку, чтобы не повредить прокладку. В том случае, если прокладка прилипла к головке цилиндров, ее отделяют при помощи тонкой металлической пластины или тупого ножа. При удалении нагара нужно поочередно установить поршни в ВМТ, затем размягчить нагар ветошью, смоченной керосином, и после этого удалить образовавшийся нагар скребком из мягкого металла или из дерева. При удалении нагара со стенок камеры сгорания необходимо проделать те же самые операции.

Установка головки цилиндров производится в обратной последовательности. Перед установкой старой прокладки ее нужно натереть порошкообразным графитом для обеспечения герметичности. Однако лучше всего при каждом снятии-установке головки блока цилиндров производить замену старой прокладки на новую. После установки головки блока цилиндров необходимо произвести затяжку ее креплений к блоку. Затяжка креплений осуществляется на холодном двигателе при помощи динамометрического ключа с определенным моментом и в определенной последовательности. В процессе эксплуатации двигателя головка не нуждается в дополнительном подтягивании крепежных элементов, благодаря применению специальных болтов и установки безусадочной прокладки. Для ремонта и замены остальных деталей кривошипно-шатунного механизма необходимо снять двигатель с автомобиля и произвести полную или частичную его разборку. Для того чтобы определить пригодность детали к ее дальнейшему применению, необходимо произвести проверку технического состояния деталей кривошипно-шатунного механизма.

Блока цилиндров заключается в тщательном визуальном контроле целостности блока, в измерении величин его деформации, а также износов поверхностей цилиндров и отверстий под коренные подшипники. Перед проверкой технического состояния блок цилиндров нужно тщательно очистить, а также промыть все его внутренние полости (особенно каналы смазочной системы) горячим раствором каустической соды при температуре 75-85 °С. Если на блоке цилиндров имеются повреждения (трещины, пробоины, сколы), то блок, как правило, подлежит немедленной замене. Небольшие трещины заделывают эпоксидным составом или устраняют при помощи сварки. В процессе определения деформации блока цилиндров осуществляется контроль соосности отверстий под коренные подшипники, а также неплоскостности его разъема с головкой блока цилиндров.
Неплоскостность разъема блока с головкой цилиндров проверяют при помощи набора щупов, линейки или поверочной плиты. Линейку устанавливают по диагоналям плоскости разъема и посередине в продольном и поперечном направлениях. После этого при помощи подложенного под нее щупа определяют величину зазора между щупом и линейкой. Блок считается пригодным для дальнейшего применения, если величина зазоров не превышает 0,1 мм. Если величина зазора.не превышает 0,14 мм, то плоскость разъема необходимо прошлифовать для устранения ее неплоскостности. При зазоре более 0,14 мм блок цилиндров подлежит замене. .

Несоосность отверстий коренных подшипников проверяется при помощи специальной оправки. Для проверки необходимо вставить оправку в отверстие коренного подшипника. Если оправка вставляется одновременно во все отверстия коренных подшипников, то блок считается пригодным для дальнейшего применения, если оправка не вставляется одновременно во все отверстия, то блок цилиндров необходимо заменить на новый.
После этого необходимо провести измерение диаметров цилиндров и отверстий под коренные подшипники. Для этой операции применяют индикаторный нутромер. Если износ отверстий превышает допустимые значения, то блок цилиндров либо меняется на новый, либо растачивается под ближайший ремонтный размер. После такой расточки в блок цилиндров устанавливают поршни и поршневые кольца, соответствующие ремонтному размеру.

Проверка технического состояния коленчатого вала осуществляется для того, чтобы выявить наличие трещин, следы повышенного износа поверхности резьбы. Перед проверкой коленчатый вал необходимо снять с двигателя, тщательно промыть. Кроме этого нужно прочистить и продуть полости масляных каналов, предварительно отвернув пробки масляных каналов. Если в процессе визуального осмотра вала обнаруживаются трещины, вал подлежит замене. При срыве резьбы не более двух ниток производится ее прогонка. После этого производится измерение диаметров коренных и шатунных шеек и делается заключение о дальнейшем использовании вала, о возможности перешлифования шеек под ремонтные размеры или о замене вала на новый. Замер шейки коленчатого вала осуществляется при помощи микрометра по двум поясам в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Перешлифовка всех одноименных шеек осуществляется под один ремонтный размер. Кроме этого при проверке технического состояния коленчатого вала измеряется биение в креплениях маховика и оси вала при помощи микрометрической индикаторной головки при прокручивании коленчатого вала. Эта проверка позволяет контролировать перпендикулярность торцевой поверхности фланца.

Контроль технического состояния маховика осуществляется по состоянию поверхности плоскости прилегания ведомого диска сцепления, а также по состоянию ступицы и зубчатого обода. Плоскость прилегания ведомого диска должна быть без рисок и задиров. Кроме этого проверяется биение плоскости маховика в сборе с коленчатым валом. Оно не должно превышать 0,10 мм на крайних точках. Если биение превышает допустимые значения, нужно прошлифовать плоскость прилегания либо необходимо заменить маховик. Маховик также подлежит замене при наличии на нем трещин. Если на зубьях обода маховика присутствуют забои, то их следует зачистить, а при значительном износе или при повреждении обод маховика меняют на новый. Новый обод необходимо разогреть до температуры в 200-230 °С и затем напрессовать на маховик.

После первых 1500-2000 км пробега необходимо подтянуть гайки шпилек и болты головки блока цилиндров. В дальнейшем эту операцию необходимо проделывать только после снятия головки блока цилиндров, при появлении признаков прорыва газов или подтекания охлаждающей жидкости. Кроме этого вместе с подтяжкой гаек и болтов крепления головки блока цилиндров нужно подтягивать винты или болты крепления поддона картера двигателя.
Через каждые 10 000-15000 км пробега нужно проверять и при необходимости подтягивать болты и гайки крепления опор двигателя, а также очищать их резиновые подушки. Кроме того, по мере накопления пыли и грязи следует протирать поверхность двигателя ветошью, смоченной специальным очистителем.

Техническое обслуживание и текущий ремонт кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов

Кривошипно-шатунный (КШМ) и газораспределительный (ГРМ) механизмы являются у двигателя основными. Любые износы и неисправности составляющих их деталей сразу приводят к снижению мощностных, экономических и экологических характеристик, а поломки этих деталей – к остановке двигателя и прекращению транспортного процесса.

К основным неисправностям КШМ относят износ цилиндров, поршней, поршневых колец, поршневых пальцев, втулок головок шатунов, шатунных и коренных подшипников, шеек коленчатого вала.

Основными отказами КШМ являются: поломки поршневых конец, заклинивание поршней, выплавление вкладышей, задиры зеркала цилиндров, трещины блока или головки блока цилиндров блока.

При возникновении неисправностей появляются характерные шумы и стуки при работе двигателя, снижается компрессия в цилиндрах, увеличивается прорыв газов в картер из надпоршневого пространства, возрастает угар масла.

Основными неисправностями ГРМ являются износы толкателей клапанов и их направляющих втулок, тарелок клапанов и их седел, кулачков и опорных шеек распределительного вала, шестерен газораспределения, изменение тепловых зазоров между стержнями клапанов и толкателями (или коромыслами), износ маслосъемных колпачков. При поломке зубьев шестерен ГРМ, разрыве цепной или ременной передачи шестерен ГРМ, прогорании клапанов, поломке пружин клапанов происходит нарушение фаз газораспределения и, как следствие, резко увеличивается расход топлива, уменьшается мощность двигателя, вплоть до его полной остановки.

Характерными признаками неисправностей ГРМ служат появляющиеся стуки, хлопки и вспышки во впускном трубопроводе и глушителе.

Диагностирование технического состояния КШМ и ГРМ осуществляется по характерным стукам с помощью стетоскопов, по компрессии, по утечкам воздуха из надпоршневого пространства, по прорыву газов в картер двигателя, по угару масла и другим параметрам.

Компрессию двигателя, которая зависит от износа цилиндро-поршневой группы, герметичности посадки клапанов и состояния прокладки головки блока, измеряют с помощью компрессометров (рис.2.14) или компрессографов (записывающих манометров).

а - схема компрессометра; б - общий вид прибора

1 – золотник; 2 – резиновая конусная втулка; 3 – обратный клапан; 4 – винт для сброса показаний; 5 – корпус; 6 - манометр

Рисунок 2.14 – Устройство компрессометра

Золотник 1 необходим, чтобы попадающая из цилиндра топливно-воздушная смесь не уходила из корпуса прибора до стабилизации показаний манометра.

При проверке компрессии двигатель должен быть прогрет до нормальной рабочей температуры (80…90°С) и воздушная и дроссельная заслонки должны быть полностью открыты. Компрессометр вставляют поочередно в свечные отверстия двигателя и проворачивают коленчатый вал стартером. При проверке компрессии у дизельных двигателей компрессометр фиксируют из-за больших давлений (2,0…2,5 МПа) так же, как и форсунку.

Значение компрессии для бензиновых двигателей лежит в пределах от 0,8 до 1,2 МПа, а дизельных – 2,5…3,5 МПа. Разница компрессии по цилиндрам не должна превышать для бензиновых 0,1 МПа, для дизельных – 0,3 МПа. Если данные о величине компрессии отсутствуют, то ее нормативные значения в МПа можно примерно определить:

Р с = e × к, (2.11)

где e - степень сжатия данного двигателя;

к – коэффициент, принимаемый в диапазоне 0,1…0,12.

Если компрессия меньше нормативной, то необходимо в проверяемый цилиндр залить 15…20 грамм для грузового и 8…10 грамм для легкового автомобиля того же масла, что залито и в картер двигателя, и испытания повторить. Масло уплотнит зазоры между поршнем, кольцами и цилиндром. Поэтому, если компрессия ощутимо возрастает, то это будет свидетельствовать об износе цилиндро-поршневой группы (ЦПГ), а если нет, то о неплотной посадке клапанов.

Относительную величину компрессии в процентах измеряют на мотор-тестере по амплитуде пульсаций тока стартера, потребляемого при прокрутке коленчатого вала. За 100 % принимается наибольшая из всех цилиндров компрессия, поэтому точность данного метода ниже из-за разной степени заряженности аккумуляторной батареи.

Более точным и имеющим более широкие возможности является метод диагностирования по утечкам сжатого воздуха. Существующие приборы (К-69М и К-272) имеют практически одинаковую функциональную схему (рис.2.15)

1 – муфта быстросъемная; 2 – штуцер входной; 3 – редуктор; 4 – сопло входное; 5 – манометр измерительный; 6 – демпфер; 7 – винт регулировочный; 8 – штуцер выходной; 9 – соединительная муфта; 10 - штуцер; 11 – резиновое уплотнение

Рисунок 2.15 - Прибор К-69М НИИАТ

При испытаниях через свечные отверстия подают сжатый воздух определенного давления (0,16 МПа), которое поддерживается пневморедуктором 3, и расхода, обеспечиваемого наличием калибровочного трубопровода и винтом подстройки 7.

Прибор запитывается от компрессора давлением 0,3…0,6 МПа. Шкала манометра может нормироваться в процентах. 0 % соответствует давлению 0,16 МПа, а 100 % - 0 МПа. Поршень каждого цилиндра поочередно устанавливают в положение начала сжатия (когда закрылся впускной клапан) и положение ВМТ такта сжатия. Для установки поршня каждого цилиндра в эти положения используются простейшие приспособления, входящие в комплект прибора. В каждом положении фиксируют давление воздуха У 1 и У 2 . Если есть неплотности, то воздух будет через них уходить и давление будет падать. Чем больше упадет давление, тем выше износы ЦПГ и (или) ГРМ. По разности утечек DУ = У 2 – У 1 судят об износе цилиндра, так как возле ВМТ износ цилиндра больше. Она не должна превышать 15…30 %. Величина утечек при положении поршня в ВМТ конца такта сжатия (У 2) зависит от диаметра цилиндра и не должна превышать 25…40 % (большие значения – для больших диаметров). По величине У 1 (не более 10…15 %) оценивают состояние поршневых колец и клапанов. Если значение У 1 превышает допустимое, то поршень в проверяемом цилиндре устанавливают в конец такта сжатия и подают туда воздух минуя прибор под давлением 0,3…0,5 МПа. Чтобы поршень не пошел вниз, необходимо включить первую передачу и стояночный тормоз. При изношенных поршневых кольцах слышен шум воздуха в маслозаливной горловине. Если прогорела прокладка, то шум воздуха будет слышен в заливной горловине радиатора (расширительного бачка) или в стыке головки с блоком цилиндров.

При неплотностях в посадках клапанов колеблются пушинки индикаторов (входят к комплект прибора), вставляемого в свечные отверстия смежных цилиндров, где в данном положении проверяемого цилиндра открыты впускной или выпускной клапаны. Таблица с последовательностью проверки клапанов для различных двигателей имеется на передней панели прибора.

Прорыв газов в картер определяют с помощью газового расходомера (КИ-4887) или газового счетчика (ГКФ-6). При этом отсоединяют трубку системы вентиляции картера и закрывают пробками (входят в комплект прибора КИ-4887) отверстия клапанных крышек, масломерного щупа, трубку вентиляции картера и др., чтобы картерные газы выходили только через маслозаливную горловину, к которой и подключается вход прибора (рис.2.16).

Принцип работы расходомера основан на зависимости объема газа, проходящего через дроссель прибора в зависимости от площади проходящего сечения S при заданном перепаде давлений DР до и после дросселя:

, (2.12)

где m - коэффициент истечения (0,62…0,65);

Q – объем газа, м 3 /с;

S – площадь проходного сечения, м 2 ;

r - плотность газовой смеси, кг/м 3 ;

DР – перепад давлений, Па.

К выходной части прибора подключается вакуумный насос. Производительность вакуумного насоса постоянная, а объем прорывающихся газов у разных двигателей, имеющих различное техническое состояние – различный. Поэтому, чтобы все прорывающиеся газы тут же откачивались насосом через прибор, приоткрывают или закрывают дроссель 2 так, чтобы уровень воды в трубках 6 и 7 стал одинаковым (т.е. давление в картере станет равно атмосферному).

1 – корпус прибора; 2 – входной дроссель для создания в картере атмосферного давления; 3 – дроссель для создания фиксированного перепада DР ; 4 – шкала расходомера картерных газов; 5, 6, 7 – пьезометры

Рисунок 2.16 – Схема газового расходомера КИ-4887

Проворачивая дроссель 3 устанавливают фиксированный перепад давлений DР = 15 мм водяного столба. Чем больше прорыв газов, тем меньше разрежение перед дросселем 3 и тем на набольший угол необходимо его повернуть (увеличивая площадь проходного сечения S), чтобы обеспечить заданное значение DР . С дросселем 3 связана стрелка, которая по шкале прибора укажет объем газов в л/мин. Для большинства двигателей предельное значение составляет 80…120 л/мин.

Угар масла, характеризующий износ цилиндропоршневой группы, контролируется по его уровню в картере двигателя. Допустимым считается угар масла, составляющий 0,5…1 % от количества израсходованного топлива, причем большие значения соответствуют дизельным двигателям. Метод не применим, если имеется подтекание масла из системы.

Техническое обслуживание КШМ и ГРМвключает проверку и подтягивание креплений, входящих в них элементов, регулировочные и смазочные работы.

Крепежные работы проводят для проверки состояния креплений всех соединений двигателя: опор двига­теля к раме, головки цилиндров, поддона картера к блоку, фланцев впускного и выпускного трубопрово­дов и т.д.

Для предотвращения пропуска газов и охлаждающей жидкости через прокладку головки цилиндров проверяют и при необходимости опре­деленным моментом подтягивают гайки ее крепления к блоку. Делается это с помощью динамометрического ключа. Момент и последовательность затяжки гаек установлены заводами-изготовителя­ми (рис. 2.17). Чугунную головку цилиндров крепят в горячем состоя­нии, а из алюминиевого сплава - в холодном.

Проверку затяжки болтов креп­ления поддона картера во избежание его деформации и нарушения герметичности также производят с соблюдением определенной после­довательности, заключающейся в поочередном подтягивании диамет­рально расположенных болтов и в два или три приема.

сторона выпуска

а – двигатель ВАЗ; б – двигатель ЯМЗ-236; в – двигатель КамАЗ-740; г – двигатель ЗиЛ-130

Рисунок 2.17 – Последовательность затяжки гаек крепления головок к блоку цилиндров двигателей

Регулировочные работы проводят­ся после диагностирования. При об­наружении стука в клапанах, а также при ТО-2 проверяют и регулируют тепловые зазоры между торцами стержней клапанов и носками коро­мысел (рис. 2.18). При регулировке зазоров пор­шень 1-го цилиндра на такте сжатия устанавливают в ВМТ, для чего поворачивают коленчатый вал до совмещения меток. В этом поло­жении регулируют зазоры между стержнями клапанов и носками ко­ромысел 1-го цилиндра. Зазоры у клапанов остальных цилиндров ре­гулируют в последовательности, со­ответствующей порядку работы ци­линдров, поворачи­вая коленчатый вал на 1/2, 1/3 или 1/4 оборота при переходе от цилиндра к цилиндру для четырех, шести и восьмицилидрового двигателя соответственно.

1 – штанга; 2 – контргайка; 3 – регулировочный винт;

4 – отвертка; 5 – коромысло; 6 – щуп; 7 – клапан

Рисунок 2.18 – Регулировка тепловых зазоров ГРМ

Для регулировки зазоров в двига­теле КамАЗ-740 коленчатый вал устанавливают в положение, соот­ветствующее началу подачи топлива в 1-м цилиндре, используя фиксатор, смонтированный на картере махо­вика. Затем поворачивают коленча­тый вал через люк в картере сцепле­ния на 60° и регулируют зазоры клапанов 1-го и 5-го цилиндров. Далее поворачивают коленчатый вал на 180, 360 и 540°, регулируя соот­ветственно зазоры в 4-м и 2-м, 6-м и 3-м, 7-м и 8-м цилиндрах. Независимо от способа установки коленчатого вала в исходную позицию для регулировки клапан должен быть полностью закрыт.

Ха­рактерными работами при текущем ремонте КШМ и ГРМ являются замена гильз, поршней, поршневых колец, поршневых пальцев, вклады­шей шатунных и коренных подшипников, клапанов, их седел и пружин, толкателей, а также шлифование и притирка клапанов и их седел.

Ремонт двигателя лучше всего делать на специализированном участке, куда он доставляется после снятия с автомобиля. Перед ремонтом двигателя необходимо слить охлаждающую жидкость из системы охлаждения и масло из системы смазки, отворачивая соответствующие сливные пробки.

Отсоединяют аккумулятор и все электрические провода от приборов системы электрооборудования и зажигания, установленных на двигателе. Эти работы целесообразно проводить на специализированном посту по замене двигателей, оборудованном напольным подъемником или осмотровой канавой и кран-балкой (или тельфером).

Отсоединив двигатель, его доставляют на участок ремонта и подвергают наружной очистке и мойке, а затем разборке. Такие детали как поршень, гильзы, кольца, шатуны, поршневые пальцы, вкладыши, клапаны, штанги, коромысла и толкатели, если они пригодны для дальнейшего использования, маркируют краской, чтобы затем их собирать вместе с теми деталями и на те места, где они приработались. Крышки шатунов с шатунами и крышки коренных подшипников нельзя менять местами, так как они обрабатываются при изготовлении совместно и неунифицированы.

После разборки детали очищают от нагара, смолистых отложений и грязи механическими и химическими способами.

Замена гильзблока цилиндров производится, когда их из­нос превышает допустимый, при на­личии сколов, трещин любого раз­мера и задиров, а также при износе верхнего и нижнего посадочных поясков.

Гильзы выпрессовывают с помощью спе­циального съемника, захваты которого зацепляют за нижней торец гильз.

Новую гильзу подбирают по блоку цилиндров так, чтобы ее торец выступал над плоскостью разъ­ема с головкой блока. Для этого гильзу устанавливают в блок цилинд­ров без уплотнительных колец, на­крывают поверочной плитой и щупом замеряют зазор между плитой и бло­ком цилиндров. Установленные в блок гильзы без уплотнительных колец должны сво­бодно проворачиваться. Перед окон­чательной постановкой гильз проверяют состояние посадочных отверстий под них в блоке цилинд­ров. Если они повреждены, то их восстанавливают на­несением слоя эпоксидной смолы, смешанной с чугунными опилками, который после застывания зачищают заподлицо. Края верхней части блока, которые первыми соприкаса­ются с резиновыми уплотнительными кольцами при запрессовке гильзы, зачищают шлифоваль­ной шкуркой, чтобы предотвратить повреждения уплотнительных колец при запрессовке. Гильзы с установленными на них резиновыми уплотнительными коль­цами запрессовывают с помощью пресса. При наде­вании уплотнительных колец их нельзя сильно растягивать и допускать скручивания в канавке гильзы цилиндров.

Замена поршнейпроизводится при образовании на поверхности юбки глубоких задиров, прогорании днища и поверхности поршня, при износе верхней канавки под поршне­вое кольцо.

Поршни меняют без снятия двигателя с автомобиля. Предварительно сливают масло из поддона картера, снимают головку блока и поддон картера, расшплинтовывают и отворачивают гайки шатунных болтов, снимают крышку нижней головки шатуна и вынимают вверх поврежденный поршень в сборе с шатуном и поршне­выми кольцами. Вынимают из отверстий в бобышках стопорные кольца, выпрессовывают поршневой палец. При необ­ходимости тем же прессом выпрессовывают бронзовую втулку верхней головки шатуна.

Поршни подбирают по цилиндру. Его размерная группа должна соответствовать размерной группе гильзы цилиндра. Зазор между поршнем и гильзой проверяют лентой-щупом (рис.2.19).

Для этого поршень вставляют в цилиндр головкой вниз так, чтобы край юбки совпадал с дном гильзы, а лента-щуп, встав­ленная между гильзой и поршнем, находилась в плоскости, перпендикулярной оси пальца.

1 – динамометр; 2 – лента-щуп

Рисунок 2.19 – Измерение зазора между цилиндром и поршнем

Дина­мометром протягивают ленту-щуп, фиксируя усилие протягивания, которое должно быть в пределах 35…45 Н. Размеры ленты-щупа и усилие протягивания для разных моделей двигателей приведены в ин­струкции по эксплуатации и ремонту. Толщина ленты составляет 0,05…0,08 мм, ширина – 10…15 мм, длина – 200 мм. Если усилие протягивания отличается от рекомендуемого, то берут другой поршень той же размер­ной группы или, в виде исключения, соседней размерной группы и снова подбирают его по цилиндру.

В пределах номинального и каж­дого ремонтного размера гильз и поршней для различных двигателей может быть до шести размерных групп. Диаметры цилиндров в пределах каждой из них отличаются на 0,01 мм. Индекс раз­мерной группы (А, АА, Б, ББ, В, ВВ для гильз и поршней номинального размера и Г, ГГ, Д, ДД, Е, ЕЕ для 1-го ремонтного размера и т. д.) обозначен на верхнем торце гильзы и на днище поршня. Для легковых автомобилей диаметры цилиндров разбиваются на 3…5 классов: А, В, С, D, Е или 1, 2, 3, 4, 5 с шагом 0,15; 0,25; 0,35 или 0,4 мм.

Аналогичные размерные группы в пределах каждого ремонтного раз­мера имеют все другие двигатели автомобилей.

Присборке комплекта «поршень – шатун» диаметр отверстия в бобышках поршня, диаметр поршневого пальца и диаметр отвер­стия в бронзовой втулке верхней головки шатуна должны тоже иметь одну размерную группу, которая маркируется одной краской на одной из бобышек поршня, на торцах пальца и верхней головки шатуна.

При замене всей цилиндропоршневой группы пор­шень, палец, поршневые кольца и гильза, поступающие в виде запасных частей комплектами, подбираются зара­нее. Поэтому при сборке проверяют маркировку деталей и проверяют лентой-щупом зазор между поршнем и гильзой. Правильно подобран­ный поршень должен под собствен­ным весом медленно опускаться в гильзе. Поршне­вой палец должен плавно входить в отверстие втулки верхней головки шатуна под нажимом большого паль­ца руки. Шатун проверяют на параллельность осей головок и при деформации, превышающей допустимую, шатун правят. При сборке поршень помещают в ванну с моторным маслом, нагревают до тем­пературы 60 °С и с помощью оправки запрессовывают поршневой палец в отверстия бобышек поршня и верх­ней головки шатуна. После этого в канавки бобышек вставляют стопорные кольца. Если посадки пальца в головку шатуна более плотная, чем в поршне, то перед сборкой нагревают шатун.

Аналогичным образом заменяют втулки верх­ней головки шатуна и поршневого пальца.Негодные втулки выпрессовывают, а на их место запрессовывают новые, обеспе­чивая при этом необходимый натяг. Затем втулки растачивают на гори­зонтально-расточном станке или об­рабатывают с помощью развертки. Внутренняя поверхность втулки должна быть чистой, без рисок с параметром шероховатости не более Rа = 0,63 мкм, а овальность и конусообразность отверстия – не более 0,004 мм.

Перед установкой поршня в сборе с шатуном в блок цилиндров проводят установку комплекта поршневых колец в канавки поршня. Зазор между компрессионным кольцом и канавкой поршня определяют щупом (рис. 2.20), обкатывая кольцо 2по канавке поршня. Кольца также проверяют на просвет, для чего их вставляют в верхнюю неизношенную часть гильзы цилиндра и визу­ально оценивают плотность прилегания.

1 – щуп; 2 – компрессионное кольцо

Рисунок 2.20 – Измерение зазора между кольцом и канавкой поршня

Зазор в замке определяют щупом и если он меньше допустимого, то концы колец стачивают. После этого кольцо повторно проверяют на просвет и только потом с помощью специального приспособления, разжимающего кольцо за торцыв замке, устанавливают в канавки поршней фаской вверх. Они должны свободно вращаться в канавках поршня. Комплекты колец номинального размера используют, если цилиндры не растачи­вались. В расточенные цилиндры устанавли­вают кольца ремонтного размера, соответствующие новому диаметру цилиндра. Стыки компрессионных колец равномерно разводят по окружности. Установка поршней в сборе с кольцами в цилиндры двигателя осуществляется с помощью специального приспособ­ления (рис.2.21).

1 – гильза; 2 – оправка; 3 – поршень в сборе

Рисунок 2.21 – Установка поршня с кольцами и шатуном в цилиндр

Замена вкладышей коленчатого валапроводится при стуке подшип­ников и падении давления в масляной магистрали ниже 0,05 МПа при частоте вращения холостого хода и исправно рабо­тающем масляном насосе и редук­ционных клапанах. При этом номинальный зазор между вкладышами и коренной шейкой превышает 0,026- 0,12 мм и между вкладышами и шатун­ной шейкой -0,026-0,11 мм в зависимости от модели двигателя.

Зазор в подшипниках коленчатого вала определяют с помощью конт­рольных латунных или медных пластинок из фольги толщиной 0,025; 0,05; 0,075 мм, шириной 6-7 мм и длиной на 5 мм короче ширины вкладыша. Пластинку, смазанную маслом, укла­дывают между шейкой вала и вкла­дышем, затягивают болты крышки подшипника динамоме­трическим ключом с определенным для каждого двигателя моментом. Если при установке, например пластинки толщиной 0,025 мм коленчатый вал вращается слишком легко, значит зазор больше 0,025 мм и, следовательно, следует заменить пластину на следующий размер, пока вал не будет вращаться с ощутимым усилием, что соответ­ствует фактическому зазору между шейкой и вкладышем. При проверке одного подшипника болты остальных должны быть ослаблены. Аналогично проверяются все подшипники. Вместо латунной или медной пластин может использоваться специальная калиброванная пластмассовая проволока. Ее небольшой отрезок, равный ширине вкладыша, кладут на шейку в осевом направлении и прижимают крышкой шатуна или коренного подшипника в зависимости от того, где измеряется зазор. Осторожно, чтобы проволока не сдвинулась, закрепляют крышку и зажимают ее с использованием сборочного момента затяжки. Проволока сплющивается. Затем снимают крышку и по измененной толщине проволоки оценивают зазор в сопряжении, сопоставляя толщину сплющенной проволоки со шкалой, нанесенной на продажной упаковке проволоки.

Поверхность шеек коленчатого вала не должна иметь задиров. При наличии задиров и износа заменяют или восстанавливают коленчатый вал.

Перед сборкой вкладыши требуемого размера промывают, протирают и устанавливают в постели коренных и шатунных подшипников, предварительно смазав поверхность вкладыша и шейки моторным маслом.

Регулировка осевого люфта колен­чатого валау ряда двигателей производится подбором упорных шайб. Зазор между передним упорным торцом коленчатого вала и задней упорной шайбой должен быть в пределах 0,075-0,250 мм.

У двигателей ЯМЗ осевой зазор коленчатого вала регулируют в зави­симости от длины задней коренной шейки путем установки полуколец. Осевой зазор в упорном подшипнике должен быть 0,08-0,23 мм.

В процессе эксплуатации вслед­ствие износов осевой зазор увеличивается. При ТР его регулируют, устанавливая упорные шайбы или полукольца ремонтных размеров. Они по сравнению с номиналь­ным размером имеют увеличенную (соответственно на 0,1; 0,2; 0,3 мм) толщину.

Основными неисправностями голо­вок и блокаявляются трещины на поверхности сопряжения с блоком цилиндров, трещины на рубашке охлаждения, коробление поверхности сопряжения с блоком цилиндров, износ отверстий в направляющих втулках клапанов, износ и раковины на фасках седел клапанов, ослабление посадки седел клапанов в гнездах.

Трещины длиной не более 150 мм, расположенные на поверхности со­пряжения головки цилиндров с бло­ком, заваривают. Перед сваркой в концах трещин головки, изготовленной из алюминиевого сплава, сверлят отверстия диаметром 4 мм и разделывают ее по всей длине на глубину 3 мм под углом 90 е. Затем головку нагревают в электропечи до 200 °С и после зачистки шва металлической щеткой заваривают трещину ровным швом постоянным током обратной полярности используя специальные электроды.

При газовой сварке используют проволоку марки АЛ4 диаметром 6 мм, а в качестве флюса применяют АФ-4А. После заварки удаляют остатки флюса со шва и промывают его 10 %-ным раствором азотной кислоты, а потом горячей водой. Окончательно шов зачищают заподлицо с основным металлом шлифовальным кругом.

Трещины длиной до 150 мм, расположенные на поверхности рубашки охлаждения головки цилиндров, заделывают эпоксидной пастой. Предварительно трещину разделывают так же, как для сварки, обезжиривают ацетоном, наносят два слоя эпоксидной композиции, смешанной с алюминиевыми опилками. Затем головку выдерживают в течение 48 ч при 18-20 °С.

Коробление плоскости сопряжения головки с блоком цилиндров устра­няют шлифованием или фрезерова­нием. После обработки головки проверяют на контрольной плите. Щуп толщиной 0,15 мм не должен проходить между плоскостью головки и плитой.

При износе отверстий в направ­ляющих втулках клапанов их заме­няют новыми. Отверстия новых втулок разворачивают до номиналь­ного или ремонтного размеров. Для выпрессовки и запрессовки направ­ляющих используют оправку и ги­дравлический пресс.

Износ и раковины на фасках седел клапанов устраняют притиркой или шлифованием. Притирку выполняют с помощью специальных устройств, позволяющих выполнять рабочему органу возвратно-поступательные и вращательные движения, электрической или пневматической дрелью, на шпинделе которой установлена присоска. Для притирки клапанов применяют пасту ГОИ или притирочную пасту (15 г микропорошка белого электрокорунда М20 или М12, 15 г карбида бора М40 и моторное масло). Притертые клапан и седло должны иметь по всей длине окружности фаски ровную матовую полоску не менее 1,5 мм.

Качество притирки проверяют избыточным давлением воздуха 0,15…0,20 МПа, создаваемым над клапаном. Оно не должно заметно снижаться в течение 1 мин.

Седла зенкуют, если восстановить фаски седел притиркой не удается. После зенкования рабочие фаски седел клапанов шлифуют абразив­ными кругами под соответствующий угол, а затем притирают клапаны. Для восстановления седел также могут использоваться специальные приспособления с набором фрез для формирования рабочей и вспомогательных фасок, имеющих различные углы наклона. При наличии на фаске раковин и при ослаблении посадки седла в гнезде головки блока его выпрессовывают с помощью съемника. Отверстие растачивают под седло ремонтного размера. Изго­товленные из высокопрочного чугуна седла ремонтного размера запрессо­вывают с помощью специальной оправки в предварительно нагретую головку блока, а затем зенкерованием формируют фаску седла.

Характерными неисправностями клапанов являются износ и раковины на фаске клапана, износ и дефор­мация стержней клапанов, износ торца клапана. При дефектации клапанов проверяют прямолиней­ность стержня и биение рабочей фаски головки относительно стержня. Если биение больше допустимого, клапан правят. При износе стержня клапана его шлифуют под ремонтный размер на бесцентрово-шлифовальном станке. Изношенный торец стержня клапана шлифуют на заточном станке.

Направляющие втулки клапанов изнашиваются по внутренней поверхности. При достижении зазора между стержнем клапана и направляющей втулкой более 0,15…0,20 мм проводят ее восстановление. Если для ремонта двигателя предусмотрен выпуск клапанов ремонтных размеров, то втулку разворачивают под новый ремонтный размер. В противном случае - втулку заменяют.

Изношенные бронзовые втулки в коромыслах заменяют новыми и растачивают до номинального или ремонтного размера.

На специализированных участках осуществляют ремонт коленчатых и распределительных валов. Изношенные коренные и шатунные шейки коленчатых валов, а также опорные шейки распределительных валов шлифуют под ремонтные размеры. После шлифования шейки полируют абразивной лентой. Изношенные кулачки распределительного вала шлифуют на копировально-шлифовальном станке.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Сыктывкарский лесной институт филиал

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета

им. С.М.Кирова

Факультет ЛТФ

Кафедра АиАХ

Лабораторная работа № 1,2

Дисциплина: ТЭА

Тема: Техническое обслуживание КШМ и ГРМ

Выполнил Артеева Т. П., гр. 141

Проверил Юшков А. Н., к.т.н.

Зав. кафедрой Чудов В. И., к.т.н.

Сыктывкар – 2011

Содержание Введение…………………………………………………………………………...3

Основные неисправности КШМ………………………………..................4

Основные неисправности ГРМ……………………………………………8

Техническое обслуживание КШМ и ГРМ.......………………………….10

Текущий ремонт КШМ и ГРМ………………..………………………….14

Введение

Основными механизмами двигателя являются кривошипно-шатунный (КШМ) и газораспределительный (ГРМ).

Кривошипно-шатунным называется механизм, осуществляющий рабочий процесс двигателя. Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. В кривошипно-шатунный механизм входят блок цилиндров с картером и головкой цилиндров, шатунно-поршневая группа и коленчатый вал с маховиком.

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного, в соответствии с порядком работы цилиндров открытия и закрытия клапанов, обеспечивая рабочий процесс двигателя. Он состоит из распределительного вала, соединенного специальной шестерней с коленчатым валом цепью или зубчатым ремнем ГРМ.

1. Основные неисправности кшм

Технически исправный двигатель должен развивать полную мощность, работать без перебоев на полных нагрузках и на холостом ходу, не перегреваться. На исправном двигателе не должно быть утечки масла через уплотнения. Неисправность кривошипно-шатунного механизма можно определить по внешним признакам без разборки двигателя. К таким признакам относятся: появление посторонних стуков и шумов, падение мощности двигателя, повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработавших газах и др.

Стуки и шумы в двигателе возникают в результате появления увеличенных зазоров между сопряженными деталями, что свидетельствует об их износе. Стуки в двигателе прослушивают при помощи стетоскопа, что требует определенного навыка.

При износе поршня и цилиндра, а также при увеличении зазора между ними возникает звонкий металлический стук, хорошо прослушиваемый при работе холодного двигателя. Резкий металлический стук на всех режимах работы двигателя свидетельствует об увеличении зазора между поршневым пальцем и втулкой верхней головки шатуна. Усиление стука при резком увеличении числа оборотов коленчатого вала свидетельствует об износе вкладышей коренных или шатунных подшипников, причем стук более глухого тона указывает на износ вкладышей коренных подшипников.

При большом износе вкладышей обычно происходит выплавление их антифрикционного слоя, что сопровождается резким падением давления масла. В этом случае двигатель должен быть немедленно остановлен, так как дальнейшая его работа может привести к поломке деталей.

Падение мощности двигателя возникает при износе или залегании поршневых колец в канавках, износе поршней и цилиндров, а также при плохой затяжке головки цилиндров. Эти неисправности вызывают падение компрессии в цилиндре.

При проверке компрессии компрессометром вывертывают свечу зажигания проверяемого цилиндра и вместо нее устанавливают наконечник компрессометра. Затем полностью открывают дроссельную заслонку, воздушную заслонку карбюратора и проворачивают коленчатый вал двигателя при помощи стартера в течение 2-3 с. Величина компрессии в исправном цилиндре должна быть в пределах 7,0-8,0 кГ/см2 (0,7-0,8 МПа). Разница в величине компрессии в разных цилиндрах не должна быть больше 1 кГ/см2 (0,1 МПа). Таким образом последовательно проверяют компрессию в каждом цилиндре.

Повышенный расход масла , перерасход топлива, появление дыма в отработавших газах (при нормальном уровне масла в картере) обычно появляются при износе и залегании поршневых колец или износе цилиндров. Залегание колец можно устранить без разборки двигателя, для чего в каждый цилиндр горячего двигателя следует залить на ночь через отверстие для свечи зажигания по 20 г смеси денатурированного спирта и керосина в равных частях. Утром двигатель следует пустить, дать поработать 10-15 мин, после чего заменить масло.

Отложение нагара на днищах поршней и камер сгорания, расположенных в головках цилиндров, снижает теплопроводность, что вызывает перегрев двигателя, падение его мощности и повышение расхода топлива. Для удаления нагара необходимо выпустить охлаждающую жидкость, снять приборы, укрепленные на головке цилиндров, и, отвернув гайки, осторожно отделить головку цилиндров, не повредив при этом прокладку. Если прокладка приклеилась к блоку или головке цилиндров, ее следует отделить, пользуясь тупым ножом или тонкой широкой металлической полоской.

Нагар следует удалять деревянными скребками или скребками из мягкого металла, чтобы не повредить днище поршней или стенок камеры сгорания. Удалять нагар следует поочередно с каждого цилиндра, закрывая чистой ветошью соседние цилиндры.

Для того чтобы легче удалить нагар, его следует размягчить, положив на него ветошь, смоченную керосином. После удаления нагара все детали необходимо очистить и установить на место.

Болты и гайки крепления головок цилиндров затягивают динамометрическим ключом на холодном дизеле или не ранее чем через 30 мин после его остановки в порядке возрастания номеров, как показано на рис. 1. Моменты затяжки болтов крепления головки цилиндров для дизеля КамАЗ-740 должны составлять: в первый прием - 4-5 ктс-м; во второй прием - 12-15 кгс-м; в третий прием - 21-19 кгс-м.

Рис. 1. Затяжка болтов головки блока

Момент затяжки гаек крепления головок цилиндров дизеля ЯМЗ-238 должен быть 22-24 кгс-м. Нельзя затягивать гайки большим моментом во избежание разрушения окантовок прокладок головок цилиндров и прогара самих прокладок.

Болты головки блока цилиндров 5-цилиндрового бензинового двигателья затягиваются динамометрическим ключом в последовательности от 1 до 12 в два приема: вначале с усилием 40 Н·м, а затем – 60 Н·м. После этого производится дополнительная затяжка жестким ключом: 1/2 оборота (180°). Допускается дополнительная затяжка 90° х 2 (за 2 раза по 90° каждый). При затяжке болтов головки блока цилиндров оценивать угол поворота по расположению рукоятки ключа относительно двигателя: 1/4 оборота (90°) соответствует положению рукоятки поперек двигателя.

Рис. 2. Затяжка болтов головки блока