Капитальный ремонт коленчатых валов

Проектирование и расчет автомобиля

ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

При ремонте коленчатых валов необходимо обеспечить следующие основные требования:

1. Малое биение вспомогательных поверхностей (сальники, хвостовик, торцы) относительно коренных шеек (менее 0,02-0,03 мм)
2. Минимальную эллипсность шеек (менее 0,005 мм)
3. Галтели на краях шеек с радиусом не менее того, который был у нового вала.
4. Параллельность осей шатунных и коренных шеек (не параллельность не более 0,1мм на 1 м).
5. Уравновешенность коленчатого вала после ремонта.
6. Одинаковый радиус кривошипа на всех шатунных шейках.
7. Общую ось шатунных шеек, расположенных попарно(отсутствие скручивания вала).
8. Восстановлен (до исходного размера) рабочий зазор
9. Восстановлено взаимное расположение рабочих и вспомогательных поверхностей
10. Восстановлено качество рабочих поверхностей

Первые шесть требований являются строго обязательными и определяют качество ремонта и ресурс коленчатого вала и всего двигателя в целом. Шестое и седьмое требования являются желательными, и их выполнение дополнительно обеспечивает плавность работы двигателя из-за равномерной работы всех цилиндров.

Основными способами ремонта валов являются:

1. Шлифование опорных шеек в ремонтный (уменьшенный) размер — применяется для валов с равномерно изношенной поверхностью при наличии вкладышей (втулок) подшипников увеличенной толщины
2. Правка с последующим шлифованием шеек в ремонтный размер для деформированных и изношенных валов
3. Наплавка или наварка (возможно с небольшим предварительным занижением размера шейки) с последующей правкой и шлифованием в ремонтный размер — для сильно изношенных и деформированных валов
4. Аналогичен пункту З но шлифование производится в прежний размер шеек используется для вспомогательных и распределительных валов, где применяются, в основном только втулки подшипников стандартного размера
5. Аналогичен пункту З но шлифование производится в размер, больший стандартного — применяется, в основном, для распределительных валов, устанавливаемых в изношенные или увеличенные в ремонтный размер опоры в головке блока цилиндров
6. Правка без шлифования применяется для неизношенных валов, имеющих большую остаточную деформацию
7. Напыление износостойкого покрытия
8. Гальваническое наращивание (отслаивание, хромирование, никелирование)
9. Постановка дополнительных ремонтных деталей

Пренебрежение хотя бы одним из указанных способов ведет к ускоренному износу и выходу из строя ,как самого вала, так и сопряженных с ним деталей. Например, увеличенный зазор дает шум или стуки при работе, уменьшенный приводит к задирам, и заклиниванию, а также появлению различных дефектов коленчатого вала. Искривление оси опорных рабочих поверхностей вала увеличивает нагрузки. Из-за несоостности рабочих и вспомогательных поверхностей ускоряется износ элементов привода вала (цепи, ремни, натяжители) а также нарушается герметичность уплотнений вала. Низкое качество отремонтированной поверхности большая шероховатость и пониженная твердость, которые ускоряют износ и вала и сопряженных с ним деталей.

Сравнение методов восстановления коленчатых валов

Проведем сравнительный анализ существующих методов восстановления коленчатого вала их достоинство и недостатки. Определим, оптимальный и более целесообразный метод восстановления коленчатого вала. Рассмотрим достоинство, и недостатки способов восстановления, с помощью которых поверхность коленчатого вала восстанавливается до номинального размера. Например, напыление износостойкого покрытия имеет низкую прочность сцепления напыляемого слоя с основой. Но при применении этого способа не происходит изменение структуры материала детали, не возникает коробление, не снижается усталостная прочность. При восстановлении поверхности коленчатого вала способом наплавки изменяется структура материала, возникает коробление, снижается усталостная прочность, что не происходит при напылении. Преимуществом наплавки является возможность легировать и улучшать свойство исходного материала, получать требуемую величину наносимого слоя. Суть наплавки заключена в переносе металла проволоки на восстанавливаемую деталь при горении электрической дуги. При восстановлении валов могут быть использованы: дуговая и вибродуговая наплавка, а также наплавка под слоем флюса. Дуговая наплавка проводится порошковой проволокой, содержащей легирующие добавки, обеспечивающие с одной стороны, высокие механические свойства покрытия (твердость и прочность сцепления), а с другой — защиту металла окисления при сварке. Основным недостатком этого способа является сильный нагрев и деформация вала. В то же время-это один из самых простых способов наплавки. Наплавка под слоем флюса значительно более сложная как по подготовке поверхности, так и по самой технологии наплавки. Слой флюса, образующийся на поверхности, препятствует окислению металла и выгоранию легирующих элементов, поэтому здесь можно применять, например, стальную высокоуглеродистую легированную проволоку, обеспечивающую высокие механические свойства покрытия. Однако сильный нагрев вала также является существенным недостатком данного способа, практически не позволяющим использовать его для валов двигателей легковых автомобилей. Устранить перегрев вала позволяет вибродуговая наплавка. В этом случае сварочное приспособление, подающее про­волоку, имеет специальный механизм, создающий колебания сварочной проволоки. Перенос металла с проволоки на деталь осуществляется за счет чередования электрической дуги (нагрев) и короткого замыкания. Данный способ позволяет осуще­ствить подачу охлаждающей жидкости в зону наплавки. Охлаждение существенно снижает температуру и деформацию вала.

Практика восстановления различных валов двигателей легковых автомобилей показывает, что чем тоньше вал, т.е. меньше диаметры его шеек, тем более строгие требования к его перегреву.

Способ гальванического наращивания коленчатого вала

Способ гальванического наращивания славится своей высокой стоимостью реактивов, высокими требованиями к чистоте восстанавливаемой поверхности, вредности условий труда и загрязнению окружающей среды, но имеет возможность получать покрытие с различными свойствами(пористые, износостойкие, декоративные).В отличии от гальванического наращивания способ постановки дополнительных ремонтных деталей отличается своей дешевизной. При применении этого способа возникает необходимость тонкой разметки, проворачивание и отслаивание привариваемой ленты, изготовление специальной оснастки. В отличии от вышеперечисленных способов, способ металлизация обеспечивает высокую твердость напыляемого слоя. Однако, применяя металлизацию, необходимо учитывать, что нанесенный слой не повышает прочности детали. По этому применять металлизацию для восстановления деталей с ослабленным сечением не следует. Кроме этого необходимо знать, что сцепляемость напыляемого слоя с основным металлом недостаточно. Немаловажную роль при восстановлении коленчатого вала играют методы упрочнения. Как известно методы упрочнения можно разделить на классы: 1- с образованием пленок на поверхности; 2 класс-с изменением химического состава поверхностного слоя; 3 класс-с изменением структуры поверхностного слоя; 4 класс-с изменением энергетического запаса поверхностного слоя; 5 класс-с изменением шероховатости поверхностного слоя; 6 класс-с изменением структуры по всему объему металла. При изготовлении коленчатых валов двигателей транспортной техники широко используются способы упрочнения 2, 3, 6 класса. Недостатками способа второго класса является длительность процесса, вредность производства, высокая температура, поводка изделий и энергоемкость. Недостатком третьего класса является высокая стоимость и большие габариты оборудования, энергоемкость, вредность производства, снижения усталостной прочности изделия. Недостатком шестого класса является энергоемкость ,вредность производства, поводка изделия. Далее рассмотрим более подробно способы восстановления коленчатых валов.

Источник

Капитальный ремонт двигателя

Калькулятор расчета рабочего объёма двигателя внутреннего сгорания

Калькулятор для расчета рабочего объема цилиндров двигателя автомобиля

Капитальный ремонт двигателя – процесс, во время которого мотор в целом и все его узлы в частности доводятся до кондиции, максимально близко соответствующей состоянию, в котором двигатель вышел с завода. В понятие такого ремонта входит: разборка и очистка двигателя, проверка всех узлов на наличие дефектов, замена при необходимости, ремонт и приведение в идеальное состояние коленвала, блока цилиндров, систем подачи топлива, масляной смазки и охлаждения, ремонт кривошипно-шатунного механизма.

Не стоит путать подобный ремонт с такой процедурой, как переборка двигателя. Она включает в себя лишь разборку и замену тех элементов, которые пришли в негодность. Капремонт двигателя делается тогда, когда определяется низкая компрессия и потеря мощности, возникающая из-за естественного пробега автомобиля.

Причины и признаки приближения ремонта

Перечислим кратко причины и признаки, по которым водитель может определить, что необходимо делать капитальный ремонт двигателя. Итак, к признакам относится:

1. Возникновение стука в КШМ (кривошипно-шатунный механизм).
2. Снижение давление масла (об этом сигнализирует лампа на приборной панели). Однако учтите, что единоразовое снижение давления не означает, что нужна «капиталка». Однако если снижение появляется регулярно и через короткое время, то нужна дополнительная диагностика.
3. Повышенный расход масла. Здесь та же логика, что и в предыдущем пункте. Если вы очень часто заливаете масло, существует вероятность, что надо проводить капитальный ремонт двигателя.

Лампа снижения давления масла на приборной панели

Теперь рассмотрим причины, из-за которых возникают описанные выше проблемы.

1. Закоксовывание масляных каналов, значительное загрязнение, старение масла или использование некачественного.
2. Выход из строя или значительный износ подшипников скольжения в КШМ и/или вкладышей коленчатого вала.
3. Падение компрессии может быть вызвано износом колец поршня, прогоранием клапанов или прокладки главного блока цилиндров.
4. Повышение расхода масла возникает по самым разным причинам. Это может быть снижение эластичности маслосъемных колпачков газораспределительного механизма или закупоривание сгоревшим маслом маслосъемных поршневых колец.

Теперь вкратце остановимся на действиях, которые полезно выполнять каждому водителю для предотвращения частых ремонтов двигателя и продления срока между очередными «капиталками».

1. Регулярно контролировать уровень и состояние моторного масла. Производить его замену в соответствии с рекомендациями производителя, а при его неудовлетворительном состоянии — чаще.
2. Не допускать перегрева двигателя. В том числе следить за состоянием охлаждающей системы в целом и ее отдельных узлов в частности. В том числе регулярно проверять состояние и уровень охлаждающей жидкости, а при необходимости доливать ее.
3. Использовать качественное топливо. Плохой бензин или солярка имеют в своем составе много вредных примесей, которые в процессе сгорания остаются на поверхности отдельных частей мотора, ускоряя его износ.
4. Не перегружать двигатель. В частности, не возить грузы, масса которых превышает указанную производителем авто, в том числе не буксировать тяжелые прицепы.
5. Не допускать длительной работы на холостых оборотах. При этом скорость появления нагара на поверхности цилиндров и свечах увеличивается.
6. Придерживаться спокойного стиля езды. Старайтесь избегать резких разгонов и торможений, работы двигателя на повышенных оборотах (в красной зоне тахометра), частых переключений передач и так далее.

Этапы капремонта двигателя

Выполнение капитального ремонта двигателя можно разделить на несколько этапов:

Первый. Демонтаж двигателя, его разборка и чистка всех узлов в отдельности.

Второй. Диагностика и идентификация повреждений на всех деталях, определение степени их износа.

Третий. Поиск дефектов в деталях двигателя. Этот этап можно разделить на отдельные процедуры:

• определение наличия трещин на блоке двигателя;
• измерение соответствующих зазоров;
• дефектовка коленчатого вала;
• измерение геометрии всех трущихся деталей, сравнение размеров с заводскими и определение отклонений от нормы.

Четвертый. Ремонт головки блока цилиндров:

Удаление нагара с ГБЦ

• ликвидация трещин;
• замена или реставрация направляющих втулок;
• замена или, при возможности, восстановление фасок седел клапанов;
• выбор и установка новых маслосъемных колпачков;
• замена или реставрация распредвала, клапанов, толкателей.

Пятый. Ремонт блока цилиндров:

• расточка, абразивная обработка цилиндров и установка новых гильз;
• ликвидация трещин в блоке;
• ремонт ниши коленвала;
• выравнивание привалочной плоскости.

Шестой. Ремонт и восстановление коленчатого вала.

Седьмой. Сборка и монтаж двигателя.

Восьмой. Обкатка двигателя на холодную — длительная работа ДВС на холостом ходу. Данная процедура позволяет притереться всем элементам для стабильной будущей работы двигателя.

Девятый. Завершающий этап капремонта — регулировка следующих показателей:

• оборотов на холостом ходу;
• уровень токсичности выхлопных газов (СО);
• зажигания.

Стоимость капитального ремонта двигателя в 2020 году

Многих водителей интересует цена капремонта двигателя. Перед тем как перейти непосредственно к оценке покупаемых материалов и стоимости работ, следует уточнить, что для разных моделей машин цены также будут разными. Это обусловлено естественной разницей в стоимости запчастей. Кроме того, может быть выполнен разный объем работ. Поэтому все индивидуально.

Выполняемые работы	Стоимость для ВАЗ 2101-2112 по состоянию на лето 2020 года	Стоимость для иномарок по состоянию на лето 2020 года
Полная переборка двигателя со снятием	От 9500 до 12000 рублей	От 15000 рублей
Замены прокладки головки блока цилиндра	От 2500 до 4500 рублей	От 4600 рублей
Замена коллекторной прокладки	От 1300 до 2200 рублей	От 2200 рублей
Замена прокладки поддона	От 1000 до 2000 рублей	От 2100 рублей
Замена цепи/ремня	От 1200 до 1800 рублей	От 1500 рублей
Замена маслосъемных колпачков	От 1800 до 3500 рублей	От 2500 рублей
Ремонт головки блока	От 5000 до 7500 рублей	От 6000 рублей
Регулировка клапанов	Около 800 рублей	От 1000 рублей
Замена сальников заднего коленвала	От 2500 до 3500 рублей	От 6500 рублей
Подтяжка цепи	Около 500 рублей	От 500 рублей
Замена опоры двигателя	Около 500 рублей	От 800 рублей
Выполнение контрольно-диагностических работ
Диагностика двигателя сканером на наличие ошибок, проверка текущих данных работы двигателя	Около 850 рублей
Замер компрессии — 4/6/8 цилиндрового двигателя	От 400/600/800 рублей

Помните, что в некоторых случаях выполнять капитальный ремонт обойдется дороже, чем покупка нового двигателя. Например, в случае, если предполагается выполнение большого объема работ с замена дорогих запчастей. В любом случае, этот вопрос необходимо обсуждать и вычислять стоимость индивидуально в каждом случае.

Пробег и гарантии при выполнении капремонта

Когда необходимо выполнять капитальный ремонт двигателя? Точную информацию вы найдете лишь в мануале вашего авто. В общих же словах можно ответить так: у отечественных машин пробег до выполнения соответствующих ремонтных работ составляет около 150 тысяч километров, у европейских иномарок — около 200 тысяч, а у «японцев» — 250 тысяч.

Что касается гарантии на выполненные работы, то здесь дело не только и не столько именно в ремонтных процедурах, сколько в качестве используемых при этом запасных частей. Если сказать в двух словах, то они обязательно должны быть с гарантией. К сожалению в наше время купить откровенный брак или подделку. Поэтому старайтесь покупать запасные части в магазинах, имеющих соответствующие лицензии, и желательно у проверенных продавцов. Это сведет к минимуму риски покупки некачественных товаров, а соответственно, увеличит вероятность соблюдения гарантии.

Выполнение капитального ремонта

В настоящее время практически все СТО, выполняющие капитальные ремонты двигателей, дают гарантию на свою работу. Как правило, она составляет 20. 40 тысяч километров пробега. Хотя если двигатель отремонтирован хорошо, то проблем не должно возникнуть при значительно больших пробегах. Необходимо помнить, что после проведения капремонта двигатель наиболее подвержен новым поломкам в силу притирки новых деталей и узлов. Поэтому на первых 10 тысячах километров пробега старайтесь ездить в щадящем режиме, без резких рывков, ускорений и не на больших оборотах двигателя.

В связи с тем, что во время капитального ремонта мастерам приходится выполнять много сложных процедур, то время, потраченное на него, может оказаться значительным. Например:

• Если необходимой запчасти на СТО нет и необходимо ждать ее доставки из-за рубежа, то срок выполнения ремонта может растянуться на 15. 20 и более дней (во многом зависит от сроков поставки необходимой детали).
• В случае наличия необходимых деталей, отсутствия оборудования для выполнения ремонта срок может растянуться на 5. 8 дней.
• Если же на СТО есть обычно капитальный ремонт занимает 3. 4 дня, если не возникнет дополнительных препятствий или сложностей.

Желательно перед работой заранее оговорить с мастерами не только стоимость ремонта, но и сроки его выполнения. А лучше заключить официальный договор, имеющий юридическую силу. Это избавит вас от возможных недоразумений в будущем.

Вместо заключения

Напоследок хочется привести такую аксиому: ресурс работы двигателя напрямую зависит от ресурса работы его отдельных элементов. У иномарок ресурс обычно составляет 250-300 тысяч километров, в то время как у отечественных автомобилей только 150 тысяч. Чтобы двигатель работал как можно дольше без поломок, стоит соблюдать правила эксплуатации, которые были установленные заводом изготовителем, и проводить регулярное техническое обслуживание.

Источник