12.5. Оборудование для тр двигателя

Замена цилиндропоршневой группы производится при значи­тельном изнашивании рабочей поверхности цилиндра, появле­нии задиров, сколов, трещин на зеркале цилиндров, изнашива­нии верхнего и нижнего посадочных поясков гильзы.

Величину износа цилиндров и гильз определяют индикатор­ным нутромером в перпендикулярных направлениях (одно на­правление параллельно оси коленчатого вала) по трем поясам.

Первый пояс находится в 5—10 мм от верхней полости блока цилиндров, второй — в средней части цилиндра, третий — в 15—20 мм от нижней кромки цилиндра (рис. 12.13).

Рис. 12.13. Измерение диаметра гильзы цилиндра

В зависимости от величины износа определяют вид ремонта. Это может быть растачивание до следующего ремонтного разме­ра (для двигателей марки «ВАЗ» их пять — А, В, С, D, Е), каж­дый больше предыдущего на 0,01 мм, или запрессовка ремонт­ных гильз. Цилиндры или вставные гильзы обрабатываются до ремонтных размеров на расточных станках. После растачивания цилиндр или гильзу подвергают хонингованию. Независимо от способа окончательной обработки цилиндров (гильз) их внут­ренний диаметр должен иметь один и тот же ремонтный размер для данного двигателя.

Ремонтные гильзы. Цилиндры можно восстанавливать за­прессовкой ремонтных гильз, если их износ превышает послед­ний ремонтный размер или на стенках образовались глубокие риски и задиры.

Для этого цилиндры обрабатывают под ремонтную гильзу, толщина которой должна быть не менее 3—4 мм. Перед запрес­совкой ремонтной гильзы в верхней части цилиндра выполня­ют кольцевую выточку под буртик. Гильзы запрессовывают с натягом 0,05—0,10 мм на гидравлическом прессе, спрессовыва­ют и обрабатывают (растачивают и хонингуют) до нормального размера.

Вставные «мокрые» гильзы выпрессовывают (рис. 12.14) и запрессовывают с помощью специальных приспособлений (рис. 12.15).

При запрессовке на гильзу надевают резиновые уплотнительные кольца, предварительно смазанные жидким мылом, чтобы не нарушить их посадку в канавку.

Перед запрессовкой гильз следует проверить состояние поса­дочных отверстий под них в блоке цилиндров. Если они сильно подверглись коррозии или имеют раковины, необходимо их от­ремонтировать нанесением слоя эпоксидной смолы, смешанной с чугунным наполнителем (опилками), который после застыва­ния следует зачистить заподлицо. Края верхней части блока цилиндров должны быть зачищены шлифовальной шкуркой для предотвращения повреждений уплотнительных колец в процессе запрессовки.

Замена поршневых колец. Снятие и установку поршневых ко­лец выполняют с помощью специального съемника (рис. 12.16, а). После снятия колец с поршня канавки зачищают с помощью приспособления, показанного на рис. 12.16, б и проверяют боко­вой зазор между поршневым кольцом и стенкой канавки в порш­не (рис. 12.16, в). Перед установкой поршневых колец их подбирают с учетом размеров канавки поршня и цилиндра. Зазор в канавке у новых колец составляет примерно 0,06—0,08 мм для верхнего кольца (для дизелей 0,08—0,10 мм), 0,04—0,07 мм — для среднего и 0,03—0,05 мм — для маслосъемного. Зазоры можно контролировать визуально по свободному вращению всех колец в канавках поршня при отсутствии явного торцевого зазора.

Более точно зазор измеряется щупом или определяется по разнице между шириной канавки, измеренной калибром, и вы­сотой кольца, измеренной микрометром. При недостаточной ве­личине зазора торцевые поверхности кольца следует притереть абразивной пастой зернистостью 15—20 мкм на притирочной плите. Съем металла должен быть не более 0,02 мм с каждой стороны, чтобы не перекосить торцы.

Зазор в замке поршневого кольца при установке в цилиндр должен составлять 0,3—0,6 мм (в зависимости от модели автомо­биля). Установка колец с уменьшенным зазором в замке крайне опасна, так как при нагревании кольцо в цилиндре начинает «клинить», что приводит к задирам поверхности цилиндра, ска­лыванию поверхности кольца и заклиниванию поршня. Если за­зор в замке меньше рекомендованного, его следует увеличить. Для этого используют специальные приспособления с алмазным диском. Можно использовать надфиль. Необходимо следить за взаимным расположением замков колец (рис. 12.17).

Если в комплекте колец применяются коробчатые маслосъемные кольца, то замки комплекта колец должны быть смеще­ны относительно друг друга па 120°. Если используются набор­ные маслосъемные кольца, то рекомендуется разворот замков компрессионных колец на 180°, а дисков наборного маслосъем­ного кольца — на 90° относительно компрессионных и на 180° между собой. При этом стык расширителя маслосъемного коль­ца совпадает по направлению с замком одного из компрессион­ных колец комплекта.

Замена поршней. Для замены изношенных поршней подбира­ют комплекты поршней с поршневыми пальцами и со стопор­ными и поршневыми кольцами. Для обеспечения требуемого зазора между юбкой поршня и гильзой цилиндра поршни сортируют на размерные группы (А, В, С, D, Е). Правильно подобранный поршень должен медленно скользить вниз по зеркалу цилиндра под действием собственно­го веса (рис. 12.18). Наряду с подбором поршней к гильзам цилиндров по диаметру их подбирают также и по массе, для чего на заводе-изготовителе их сортируют и наносят маркировку на днище поршня с помощью клейма или краской.

В новых двигателях зазор между поршнем и цилиндром дол­жен быть примерно 0,025—0,045 мм, предельный зазор — не бо­лее 0,20 мм.

Поршни, устанавливаемые в гильзы цилиндров двигателя, подбираются одной группы (по массе) им присваивается номер гильзы цилиндра. Масса поршней строго выдерживается, их предельное отклонение ±5 г.

Буквенная маркировка групп наносится на поверхности дни­ща поршня.

Замена вкладышей подшипников коленчатого вала. Значитель­ное изнашивание коренных и шатунных подшипников коленча­того вала указывает на необходимость их замены. Превышение предельно допустимого значения размера приводит к падению давления в масляной магистрали, появлению металлического стука. Глухой низкий звук при изнашивании коренных подшип­ников и более высокий звук при изнашивании шатунных под­шипников.

Стук коренных подшипников коленчатого вала прослушива­ется в нижней части блока цилиндров, а шатунных — в верхней части блока цилиндров при резком открытии дроссельной за­слонки. При снятии свечи зажигания в цилиндре с дефектом стук ослабевает.

В зависимости от модели двигателя номинальный зазор меж­ду вкладышами и коренной шейкой должен составлять 0,026—0,12 мм, между вкладышами и шатунной шейкой — 0,026—0,11 мм. Выпускаются вкладыши номинального и ре­монтного размеров. Для определения ремонтных размеров диа­метра шеек коленчатого вала их овальность и конусность изме­ряют микрометром.

Вкладыши заменяют только парами.

Перед установкой вкладыш смазывают моторным маслом, очищают масляные каналы и грязеуловители. Вкладыши должны плотно прилегать к постели, а выступы (замки) входить в пазы. Отверстия для масла в постелях и вкладышах должны совпадать.

Зазор в подшипниках скольжения коленчатого вала контро­лируют с помощью латунной пластинки шириной 13 мм, длиной 25—35 мм, ее толщина равна зазору для коренных и шатунных подшипников (рис. 12.19).

Гайки крышки подшипника затягивают динамометрическим ключом. Затяжку болтов остальных подшипников временно ос­лабляют. Если коленчатый вал при прокручивании рукой враща­ется с незначительным усилием, то зазор не превышает допусти­мой величины. Зазор можно также замерять, поместив отрезок калиброванной пластмассовой проволоки между вкладышем и шейкой вала.

По размеру сплющенного конца проволоки, полученного по­сле затяжки гаек подшипника, определяют зазор.

Диаметр шеек коленчатого вала, их овальность и конусность определяют микрометром.

Болты и гайки крепления подшипников затягивают равно­мерно в два приема. Момент усилия предварительной затяжки коренных и шатунных подшипников должен быть равен полови­не момента при окончательной их затяжки.

Ремонт головки блока цилиндров. При перегреве двигателя, перетяжке головки блока цилиндров, а также при длительной эксплуатации нижняя плоскость головки блока цилиндров де­формируется.

В большинстве случаев имеет место деформация местного характера, при которой наружные края плоскости головки блока цилиндров возвышаются над серединой (обычно не более 0,1 мм). Допустимый размер искривления головки 0,05—0,06 мм.

Замена шатунов. Перед сборкой изношенные втулки верхней головки шатуна заменяют новыми, реже их развертывают под ремонтный размер поршневого пальца. Отверстия нижней го­ловки шатуна под вкладыш растачивают и шлифуют вместе с крышкой шатуна. Изгиб и скручивание шатуна устраняют прав­кой на специальных приспособлениях, с одновременным кон­тролем расстояния между центрами его головок.

Подбор поршневых пальцев, поршней и втулок верхних го­ловок шатунов производится с учетом одинаковых одноименных размерных групп. Каждая группа имеет свое цветовое обозначе­ние. У поршней краску наносят на нижнюю поверхность одной из бобышек, у поршневых пальцев — на внутреннюю поверх­ность с одного конца, на шатуне — у верхней головки.

Поршневой палец, смазанный маслом для двигателя, должен плотно входить во втулку при нажатии большим пальцем правой руки. Поршневые пальцы к шатунам рекомендуется подбирать в помещении при температуре воздуха 20 ± 3 °С.

Поршневой палец, подобранный к поршню и шатуну, сма­зывают рекомендуемым для данного двигателя моторным мас­лом, и запрессовывают в бобышки поршня и в верхнюю головку шатуна с помощью специального приспособления. Предвари­тельно поршень нагревают в масле до 47—77 °С. Для некоторых двигателей — до 160 °С. После запрессовки в канавки бобышек вставляют стопорные кольца.

Поршни в сборе с шатунами еще раз окончательно проверя­ют по массе. Разница масс самого тяжелого и самого легкого поршней одного комплекта на двигатель не должна превышать 0,5 % массы поршня.

При вводе в цилиндр поршня в сборе с шатуном следует контролировать правильное расположение замков поршневых колец. Для этого используют специальную коническую оправку или стягивают кольца на поршне простейшей ленточной оправ­кой, выполненной из листовой стали.

Подбор, притирка и установка клапанов

Изнашивание направляющих втулок клапанов головки блока цилиндров приводит к нарушению уплотнения стержня клапана, увеличению расхода масла и повышенному уровню шума при работе двигателя. Дефект устраняется заменой направляющей втулки. Замена старых (дефектных) втулок выполняется на специальных станках или вручную (рис. 12.20) с использова­нием различных оправок и ударами молотка со стороны седла клапана.

При выпрессовке вручную чугун­ных или стальных втулок из алюми­ниевой головки блока цилиндров воз­никает опасность ее повреждения. Предварительный натяг можно умень­шить, нагрев головку блока цилинд­ров до 150—180 °С. Из чугунных голо­вок блока цилиндров и алюминиевых с бронзовыми втулками выбивать втулки не трудно, так как натяг не­большой.

Натяг при запрессовке новой втул­ки создается нагревом головки блока цилиндров и(или) охлаждением втул­ки. Нагрев головки блока цилиндров может быть осуществлен в печи, ино­гда достаточно нагреть с помощью го­рячей воды. Для охлаждения втулок применяют жидкий азот или сухой лед. Для пар чугун—чугун и брон­за—алюминий нет необходимости в разнице температур. При за­прессовке используются специальные приспособления, чтобы не допустить перекоса направляющей втулки относительно седла клапана.

После запрессовки втулки следует проверить концентрич­ность седла клапана (рис. 12.21) и при необходимости прокалиб­ровать разверткой отверстия. При этом следует обеспечить зазор 0,04—0,05 мм для выпускных клапанов. Для некоторых двигате­лей поставляемые в качестве запасных частей втулки не требуют калибровки отверстия после установки.

Седла клапанов в процессе эксплуатации приобретают фор­му, отличную от конической: появляется овальность седла по фаске из-за неравномерного изнашивания седла (рис. 12.22). Кроме того, при перегреве и деформации головки блока цилинд­ров часто возникает несоосность направляющих втулок и седел клапанов. Встречаются случаи, когда на фаске седла выпускного клапана) появляются раковины из-за нарушения процесса сгорания и перегрева.

Основными способами ремонта седел клапанов являются фрезерование (растачивание), шлифование и притирка. Фрезе­рование — наиболее распространенный способ ремонта седел.

До фрезерования используются фрезы с различными углами и диаметрами. Углом фрезы обычно считается половина угла при вершине, поэтому фрезы с углом 45' подходят для ремонта большинства двигателей. Значительно реже встречаются седла с углом 30°.

На рис. 12.23 приведены размеры седел и фасок впускного и выпускного клапанов.

Наиболее часто применяются фрезы с углами 30, 45 и 60°.

При фрезеровании седла следует обеспечить соосность обра­батываемой поверхности с отверстием в направляющей втулке клапана. Для этого используется центрирующий стержень (пи­лот), соединенный с фрезой. В последнее время находят приме­нение резцовые головки, у которых вместо фрезы используется твердосплавный резец. Наиболее удобны приспособления, у ко­торых специальный резец позволяет сформировать сразу весь профиль седла. Это достигается наличием у пилота двух опор: одна на втулке, вторая в кронштейне приспособления, что улуч­шает качество обработки, приближая се к станочной.

Сначала седло фрезеруется под фаски клапана до тех пор, пока рабочая фаска седла не будет полностью обработана. Далее другой фрезой, формируют конусную часть, сначала с меньшим углом, затем с большим, таким образом, чтобы ширина фаски стала 1,5—2,0 мм для впускного клапана и 2,0—2,5 мм — для вы­пускного.

При наличии на фаске седел клапана трещин, раковин, вы­зывающих ослабление посадки седла в гнезде головки блока ци­линдров, их удаляют на вертикально-расточном станке, форми­руя посадочное место для седла ремонтного размера.

Существуют также приспособления для ручного растачива­ния гнезд под седла в виде специальной головки с резцами — резцедержателя (рис. 12.24), в комплекте с пилотом и специаль­ным механизмом привода. В условиях небольших мастерских такие приспособления заменяют расточной станок, однако они уступают ему в точно­сти обработки поверхности.

Рнс. 12.24. Приспособление для растачивания седла или его гнезда: / — головка с регулируемыми резцами: 2 — пилот; 3 — кронштейн регулируемой длины для крепления на головке

Для алюминиевых головок блока ци­линдров натяг седла в отверстии должен со­ставлять 0,10—0,12 мм, а для чугунных — 0,08—0,10 мм, причем большие значения для седла клапанов с диаметром тарелки бо­лее 45 мм. По высоте седло обычно делается заподлицо с поверхностью камеры сгора­ния. Для установки седла необходимо иметь специальную оправку (рис. 12.25), обеспе­чивающую центрирование седла и исключающую его перекос при запрессовке.

Для уменьшения натяга при запрессовке седла требуется тепловая подготовка го­ловки блока цилиндров или запрессовываемого седла. Для этого применяются печи и термошкафы — температура головки блока цилиндров из алюминиевого сплава обычно 100—150 °С, а чу­гунной - 150-200 °С.

В условиях небольшой мастерской можно нагреть головку блока цилиндров в кипятке. Для охлаждения седел лучше ис­пользовать жидкий азот или сухой лед.

Запрессовка седла выполняется быстрым переносом оправки с седлом от охладителя к головке блока цилиндров и ударом мо­лотка по оправке с седлом. Если режимы нагрева-охлаждения были выбраны и выдержаны правильно, то для установки доста­точно одного-двух резких ударов.

После установки седла в головку блока цилиндров из алюми­ниевого сплава необходимо седло зачеканить (закрепить), т. е. произвести наклеп материала головки блока цилиндров на тор­цевую фаску седла. Для чугунных седел в чугунных головках блока цилиндров зачеканивания не требуется, так как материалы головки блока цилиндров и седла имеют одинаковый коэффи­циент линейного расширения.

После фрезерования седла переходят к процессу притирки клапана. Притирка позволяет проконтролировать качество ре­монта — при правильно отфрезерованном седле достаточно не­скольких секунд для получения ровной притертой матовой по­верхности седла и клапана.

В качестве абразива предпочтительно использовать корундо­вую пасту зернистостью 28—40 мкм или аналогичный порошок с трансмиссионным маслом. Алмазные пасты применять нежела­тельно, так как из-за внедрения твердых частиц в металл ускоря­ется изнашивание рабочих фасок седла и клапана при эксплуа­тации.

Притирка выполняется вращением приспособления прижа­того к седлу клапана. Периодический подъем и опускание кла­пана на седло позволяют возвращать к фаске седла пасту, вытес­ненную за края фаски, при этом необходимо следить, чтобы паста не попала в направляющую втулку. Притирка седла, как правило, производится за 1—2 мин. Более продолжительный процесс только деформирует фаски на седле и клапане так же, как это происходит при длительной эксплуатации.

Для контроля качества прилегания клапана к седлу после притирки существует несколько методов: по индикатору специ­ального вакуумного измерительного приспособления, по краске, по карандашу, а также по утечке керосина, налитого в камеру сгорания при собранных клапанах и пружинах. Наиболее про­стой является проверка с помощью мягкого карандаша, при ко­торой на фаску клапана равномерно наносится 6—8 радиальных линий. После установки клапана необходимо нажать на тарелку и повернуть клапан на 180° в обе стороны. Если все сделано пра­вильно, линии будут стерты.

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите возможные отказы кривошипно-шатунного механизма.

2. Перечислите возможные отказы газораспределительного механизма.

3. Перечислите возможные причины отказов кривошипно-шатунного ме­ханизма.

4. Перечислите возможные причины отказов газораспределительного механизма.

5. Как осуществляется регулировка тепловых зазоров в газораспредели­тельном механизме?

6. Перечислите основные операции проводимые при ТО-1 двигателей.

7. Перечислите основные операции проводимые при ТО-2 двигателей.

8. Какие работы выполняют при текущем ремонте двигателя?