Приспособления, используемые при ремонте кривошипно-шатунного механизма (КШМ) двигателя
Audi 100 C4. Силовой агрегат. Ремонт двигателя

Траверса — для снятия и установки двигателя. Для этого необходимо подвесить на таль траверсу или захват, захватив двигатель крючками с правой стороны за скобу, установленную на передней шпильке крепления выпускного коллектора, а с левой — за технологическое отверстие, выполненное в приливе блока двигателя, или за болт, ввернутый в резьбовое отверстие крепления кожуха сцепления.

Стенд — для разборки и сборки двигателя.

Кронштейн — для крепления двигателя на стенде.

Ключ — для крепления гаек впускного и выпускного коллекторов. Момент затяжки гаек равен 25 Нм. Отворачивание гаек показано на рисунке.

Фиксатор — для удержания маховика от проворачивания. При отворачивании или заворачивании храповика коленчатого вала, болтов крепления сцепления или маховика необходимо установить фиксатор в отверстие блока для закрепления маховика от проворачивания.

Ключ — для отворачивания и заворачивания центрального болта коленчатого вала и проворачивания коленчатого вала двигателя при регулировке клапанов.

Съемник — для снятия переднего подшипника первичного вала коробки передач.

Ключи — для отворачивания и заворачивания шпилек.

При помощи ключа (А) шпилька (1) зажимается в ступице (2) эксцентриком (3). В ключе (Б) шпилька (1) зажимается в гайке (2) болтом (3). Диаметр и шаг резьбы ключа должны соответствовать шпильке.

Комплект втулок — для установки поршней в сборе с поршневыми кольцами и шатунами в цилиндры блока двигателя. При установке поршней подбирается втулка, соответствующая размеру поршня. Поверхности цилиндров и поршней перед установкой нужно смазать моторным маслом.

Оправки — для запрессовки заглушек коленчатого вала и блока цилиндров. Демонтаж заглушек производят керном и выполняют при капитальном ремонте двигателя с целью качественной очистки рубашки охлаждения блока цилиндров от накипи и масляные каналы блока цилиндров, коленчатого и распределительного валов от смолистых отложений на их стенках. После запрессовки заглушек масляных каналов необходимо зачеканить их керном в нескольких точках.

Кольцевые калибры — для установки нутрометра на нуль при измерении износа цилиндров двигателя.

Нутрометр — для измерения износа цилиндров блока двигателя. Диаметр цилиндра измеряется в четырех поясах. В каждом поясе производятся два измерения — в продольном и поперечном направлениях двигателя. В зоне пояса (1) цилиндры практически не изнашиваются. Поэтому по разности замеров в первом и остальных поясах можно судить о величине износа цилиндров.

A, B. Направление измерений

Расточный станок — для расточки цилиндров блока двигателя под ремонтный размер, хонинговальный станок — для окончательной обработки цилиндров. Хонингование выполняется сначала набором среднезернистых абразивных брусков, потом мелкозернистых. Для достижения наилучшей чистоты рабочей поверхности цилиндра ее доводят мелкозернистой шлифовальной шкуркой, намотанной на хонинговальную головку. Оправка и опора поршня — для выпрессовки поршневого пальца. Выпрессовку поршневого пальца производят на прессе с помощью оправки 2 (А) и опоры (4) с цилиндрической выемкой, в которую укладывают поршень, или при помощи опоры 2 (Б). Перед выпрессовкой пальца снимают поршневые кольца.

Приспособление для заточки поршневых колец

Его проверяют набором щупов при установке колец в калибр, имеющий диаметр отверстия, который равен номинальному диаметру кольца, с допуском ±0,003 мм.

При недостаточном зазоре необходимо стыковые поверхности колец запилить на приспособлении, а при повышенном — заменить кольца.

Калиброванная пластмассовая проволока — для проверки зазора между вкладышами и шейками коленчатого вала двигателя. Зазор между вкладышами и шейкой коленчатого вала можно проверить расчетом (измерив детали). Однако для проверки зазора удобнее пользоваться калиброванной пластмассовой проволокой. В этом случае необходимо тщательно очистить рабочие поверхности вкладышей и соответствующую шейку коленчатого вала. Затем положить отрезок пластмассовой проволоки на ее поверхность. Установить на шейку коленчатого вала шатун с крышкой или крышку коренного подшипника (в зависимости от вида проверяемой шейки) и затянуть гайки или болты крепления. Снять крышку и по сплющиванию проволоки определить по шкале, нанесенной на упаковке, величину зазора.

Если зазор находится в пределах допуска или меньше предельного (0,1 мм для шатунных и 0,15 мм для коренных шеек), то эти вкладыши можно снова использовать.

При зазоре, больше предельного, необходимо заменить на этих шейках вкладыши новыми. Если шейки коленчатого вала изношены, то необходимо их прошлифовать до ремонтного размера и соответственно заменить вкладыши ремонтными (увеличенной толщины).

Электропечь с термостатической регулировкой для нагрева верхних головок шатунов необходима для обеспечения натяга в соединении палец-шатун. Для лучшего прогрева укладывают шатуны верхними головками внутрь печи. Если шатун помещают в холодную печь, то температура печи регулируется на 240°С. Шатуны вынимают, когда температуры достигнет этой величины. Если шатуны помещают в печь, нагретую до 240°С, то их выдерживают при этой температуре в течение 15 минут.

Приспособления для запрессовки поршневого пальца в поршень и шатун

Палец необходимо заранее подготовить к сборке на приспособление. Для этого нужно надеть на валик (1) приспособления поршневой палец (2) и направляющую (3), закрепив ее винтом (4).

Винт затянуть неплотно, чтобы избежать его заклинивания при расширении поршневого пальца от контакта с нагретым шатуном. Извлечь нагретый шатун из печи и как можно быстрее зажать его в тисках. Надеть на него поршень и приспособлением протолкнуть поршневой палец в отверстие поршня и в верхнюю головку шатуна так. чтобы заплечик приспособления соприкасался с поршнем. При этом поршень должен прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направлении запрессовки, показанной стрелкой.

Приспособление для проверки прочности запрессовки поршневого пальца с помощью динамометрического ключа

Для этого необходимо зажать основание приспособления в тисках и опустить кронштейн (8) индикатора.

Установить на приспособление собранные поршень с шатуном и в отверстие пальца вставить резьбовой стержень (3) до упора его головки (2) в торец пальца. На противоположный конец стержня навернуть гайку (5) так, чтобы она соприкасалась с опорой, и были выбраны возможные зазоры. Установить упор (6) в паз стержня, исключающий его проворачивание. Приподнять кронштейн (8) до горизонтального положения, закрепить его рукояткой (7) и установить индикатор (9), штифт (1) которого упереть в головку (2) стержня. Установить индикатор на ноль.

С помощью динамометрического ключа (2) приложить к гайке (1) момент 13 Нм, что соответствует осевой нагрузке 2 кН. Опустить динамометр. При этом стрелка индикатора должна возвратиться на ноль. В том случае, если палец переместился в головке шатуна, необходимо заменить шатун.

Прибор для проверки параллельности осей поршневого пальца и нижней головки шатуна

Нижнюю головку шатуна (без вкладышей) нужно установить на приспособление и отцентрировать его выдвижными ножами (2). На днище поршня установить калибр (4) и набором щупов определить на расстоянии 125 мм от угла или верхнего конца калибра зазор между вертикальной плитой приспособления и вертикальной плоскостью калибра. Место замера зависит от того, чем касается калибр вертикальной плиты — углом или верхним концом. Допускается зазор не более 0,4 мм. При большем зазоре шатун подлежит замене.

Шлифовальный станок и приспособление для шлифования коренных и шатунных шеек коленчатого вала

С помощью фланца (1) и разрезной втулки (2) коленчатый вал устанавливают на шлифовальный станок. В зависимости от износа шеек коленчатого вала их шлифуют до необходимых размеров.

1 Фланец
2 Втулка разрезная.

Призмы для проверки геометрических параметров коленчатого вала

Для этого необходимо установить коленчатый вал на две призмы и при помощи индикатора проверить биение и несоосность его шеек.

Фреза и оправка фрезы для обработки гнезд заглушек коленчатого вала

После шлифования и последующей доводки шеек коленчатого вала двигателя, необходимо удалить заглушки масляных каналов и обработать гнезда заглушек фрезой (2), надетой на оправку (1). Тщательно промыть коленчатый вал и его каналы бензином и продуть сжатым воздухом.

Оправка для запрессовки новых заглушек

После запрессовки заглушки следует зачеканить керном в нескольких точках.

Приспособление для замера осевого зазора коленчатого вала на двигателе, установленном на автомобиле

Осевое перемещение коленчатого вала создается нажатием и отпусканием педали сцепления. Величина осевого зазора определяется по перемещению переднего конца коленчатого вала. Максимально допустимый зазор не должен превышать 0,35 мм.

Оправка для установки держателя заднего сальника (с сальником) на коленчатый вал

Для этого нужно смазать сальник моторным маслом и, не допуская перекоса, запрессовать его в держатель.

Доска монтажная — для выполнения ремонтных работ головки блока цилиндров, снятой с двигателя.

Источник

Ремонт коленчатого вала

Коленчатый вал ( см. рис. 37 ) является одной из наиболее ответственных и нагруженных деталей дизеля. Материал коленчатого вала — сталь 18XHBA. В процессе ремонта коленчатого вала устраняют следующие неисправности: прогиб, надиры и износ шеек, износ поверхностей хвостовика вала, повреждение резьбы в носке вала.

Для устранения указанных неисправностей принята следующая схема технологического процесса ремонта коленчатого вала :

1. нарезка резьбы в носке вала под ремонтный размер;
2. выпрессовки дефектного хвостовика, притирка отверстия вала, запрессовка нового хвостовика;
3. правка коленчатого вала под прессом и методом наклепа щек;
4. шлифование шейки под упорный подшипник, предварительное шлифование, хромирование и окончательное шлифование шеек носка;
5. шлифование коренных шеек и шеек хвостовика под ремонтные размеры;
6. шлифование шатунных шеек;
7. замена масляных трубок в шейках вала;
8. полирование вала;
9. окончательный контроль;
10. притирка маслоотбойного кольца;
11. промывка и консервация.

Изношенную резьбу 2M72х3Е в носке вала вновь нарезают на ремонтный размер CП2M73х3Е. Для выполнения этой операции вал устанавливают на токарном станке в кулачках и люнете. Новую резьбу проверяют специальным калибром.

Хвостовик из коленчатого вала выпрессовывают в случае предельного износа шейки (нет припуска для шлифования шейки под ремонтный размер) и при ширине шлицев ниже минимально допустимого размера 5,75 мм. Для выпрессовки хвостовика коленчатого вала применяют специальный горизонтальный гидравлический пресс, развивающий усилие до 40 т.

Перед шлифованием шеек коленчатый вал подвергают правке.

Для шлифования носка вал устанавливают в центры шлифовального станка; под пятую коренную шейку подводят люнет. Поверхность под упорный подшипник шлифуют под номинальный диаметр 100 -0,12 -0,35 или под хромирование до диаметра нe менее 99,3 мм.

При шлифовании применяют корундовый круг на керамической связке твердостью C 1 -СM 2 , зернистостью 46—70.

При необходимости допускается шлифование буртика до размера по ширине мм. При шлифовании шейки носка вала должен быть выдержан радиус галтели 2-0,5 мм.

Изношенные девятую и десятую шейки носка шлифуют под хромирование до диаметров не менее 94,60 и 84,60 мм. Обработанные шейки хромируют до диаметров 95,1 +0,05 мм и 85,1 +0,05 мм; шейку упорного подшипника наращивают до диаметра 100-0,05 мм. После наращивания блестящим слоем хрома шейки вала шлифуют под номинальные размеры:

• 9-я шейка до диаметра 95 -0,04 -0,075 наружная поверхность шлицев — до диаметра 95-0,23-0,46 мм;
• 10-я шейка — до диаметра 85±0,03 мм и шейка под упорный подшипник — до диаметра 100 -0,12 -0,35 мм.

Для шлифования хромированных шеек используют электрокорундовые круги на керамической связке зернистостью 46—80, твердостью C 1 —СТ 1 .

Коренные и шатунные шейки вала шлифуют для того, чтобы устранить овальность, конусность, риски и исправить галтели. Шлифование шеек также необходимо для валов, подвергавшихся правке или перепрессовке хвостовика.

Для установки вала на круглошлифовальный станок используют задний плавающий центр. Передний центр также должен быть плавающим при повреждении центровой фаски в носке или при большом биении шеек вала.

Передний центр ( рис. 111, а ) ввертывают в носок коленчатого вала. Центр состоит из корпуса 5, собственно центра 2 и поводка 4. Болты 1 служат для установки центра относительно шейки переднего конца вала. Задний центр ( рис. 111, б ) надевают на хвостовик вала и закрепляют стопором 5. Положение центра 7 в корпусе 6 регулируют и закрепляют четырьмя болтами 8. Вал нa станке устанавливают так, чтобы биение носка и хвостовика было не более 0,05 ммч всех остальных шеек — менее 0,2 мм.

Чтобы избежать прогиб вала при шлифовании, ко 2-й, 5-й и 8-й коренным шейкам подводят кулачки люнетов. Рекомендуется применять двухкулачковые люнеты ( рис. 111, в ) с деревянными колодками. Нижняя колодка укреплена на коромысле, управляемом наклонным отжимным болтом. Боковая колодка установлена на ползуне, передвигаемом горизонтальным винтом.

Шейки шлифуют до устранения овальности и повреждений на цилиндрической поверхности и галтелях. После шлифования диаметры всех коренных шеек должны быть не менее 93 мм. Если размеры шеек близки друг к другу, то их шлифуют до одного диаметра. При шлифовании шеек желательно снимать слой металла не более 0,03—0,45 мм на сторону. Предельный ремонтный размер ширины шеек равен 56,4 мм. После шлифования поверхность шеек и галтелей должна быть гладкая, без рисок.

Рис. 111. Приспособления для крепления коленчатого вала нa станке: а — передний плавающий центр; б — задний плавающий центр; в — люнет; 1 — болт; 2 — центр; 3 — корпус переднего центра; 4 — поводок; 5 — стопор; 6 — корпус заднего центра; 7 — центр; 8 — фиксирующие болты; 9 и 11 — колодки; 10 — коромысло; 12 — ось; 13 — направляющий винт; 14 — ползун; 16 — сварной корпус; 16 — винт ползуна; 17 — болт коромысла; 18 — упорная планка.

Овальность и конусность шеек допускается не более 0,03 мм. Корсетность и бочкообразность не допускаются.

Необходимо обращать внимание на правильное выполнение галтелей, т. е. на величину радиусов и плавность перехода от большего радиуса к меньшему и от меньшего радиуса к шейке вала. Галтели вала контролируют по предельным шаблонам.

Для валов различных выпусков, отличающихся по радиусам галтелей, применяют различные шаблоны, на которых указан номер чертежа вала и величина радиуса. Перед снятием вала со станка затупляют острую кромку на торце первой коренной шейки.

Для проверки радиуса галтелей шлифовального круга шлифуют пробную пластину и проверяют ее по радиусному шаблону. При необходимости правят шлифовальный круг.

При надобности также шлифуют шейку хвостовика диаметром 39,8-0,017 мм под втулку ремонтного размера.

Для шлифования шатунных шеек вал устанавливают 9-й и 1-й коренными шейками на призмы кронштейнов центросместителей, носком к передней бабке. Под первую коренную шейку подкладывают ленточную прокладку толщиной, равной полуразности диаметров 9-й и 1-й коренных шеек. Вал располагают так, чтобы ось 1-й и 6-й шатунных шеек была совмещена с осью центров станка. Закрепив вал за смещенные коренные шейки, выверяют по индикатору биение 1-й и 6-й шатунных шеек, которое должно быть не более 0,2 мм.

Опорные призмы центросместителя станка установлены так, чтобы расстояние по вертикали между осями центров станка и контрольной оправки диаметром 95 -0,07 -0,10 мм было равно радиусу кривошипа шатунных шеек 90 +0,10 -0,15 мм.

После выверки и закрепления вала на станке устанавливают люнет под первую шатунную шейку, которую шлифуют до получения правильной цилиндрической формы. Диаметр шейки после устранения дефектов на цилиндрической поверхности и галтелях должен быть не менее 83 мм. Предельный ремонтный размер ширины этих шеек равен 70,5 мм. В остальном при шлифовании шатунных шеек выполняют те же требования, что и при обработке коренных шеек.

Затем шлифуют и 6-ю шатунную шейку, переставив под нее люнет.

Для шлифования остальных шеек ослабляют крепление вала в смещенных центрах, повертывают его на 120° так, чтобы против центров станка расположилась следующая пара шатунных шеек, и тщательно проверяют по индикатору точность установки вала. Люнет переставляют под каждую шлифуемую шейку.

Закончив шлифование шеек, коленчатый вал проверяют на отсутствие трещин на магнитном дефектоскопе.

Слесарная обработка вала производится на подставке — пирамиде. Сначала выпрессовывают поврежденные (помятость и качка) маслопроводящие трубки в шейках; зачищают отверстия, устанавливают новые трубки и развальцовывают их наружные кромки. Конец трубки должен утопать в отверстии шейки в пределах 0,5—1,0 мм.

В заключение зенкуют и притирают забитые фаски под заглушки отверстий в шейках вала.

В зависимости от длины шеек используют оправки трех размеров для обработки фасок; одна из них представлена на рис. 112 .

Рис.112. Приспособление для обработки фасок под заглушки отверстий шеек вала.

На конце оправки 3 расположена зенковка 2. Винт 1, входящий в радиусный вырез оправки, служит поводком зенковки. Продольный вырез на оправке обеспечивает снятие зенковки без вывертывания винта. Оправка центрируется направляющей втулкой 4. Внутренний выступ шайбы 5 входит в продольный паз на оправке. При подтягивании гайки 6, упирающейся в шайбу 5, оправка смещается вдоль оси, а зенковка 2 углубляется в материал вала. Оправку вращают трещоточным ключом.

Для полирования шеек вал устанавливают на токарный станок хвостовиком в патрон и пробкой носка на задний центр. С помощью войлочного круга диаметром 500 мм с настой ГОИ полируют наружные поверхности щек вала. Приспособление имеет отдельный электродвигатель, установленный на суппорте станка; шпиндель круга приводится ременной передачей.

Коренные и шатунные шейки полируют шкуркой в специальных деревянных зажимах. Поверхности шеек и галтелей полируют до устранения следов шлифования, последовательно применяя электро-корундовые шкурки на бязевой основе зернистостью 100, 150, 240 и 320. Боковые поверхности щек полируют шкуркой зернистостью 80-120.

После полирования проверяют чистоту поверхности шеек, их диаметр, а также конусность и овальность.

Отремонтированный коленчатый вал подвергают полному контролю на специальном стенде ( рис. 113 ). При этом проверяют отклонение радиуса кривошипа шатунных шеек, отклонение углового положения кривошипов (120°±30′), параллельность шатунных и коренных шеек, биение коренных шеек, шеек переднего конца и хвостовика вала, размеры шеек, упорного буртика и шлицев.

Для проверки коленчатый вал укладывают на призмы 1 и 8 плиты 9 стенда. Призму движка центроискателя 2 направляют на 7-ю коренную шейку. При этом несколько приподнимается движок центроискателя и на некоторую величину отклоняется стрелка индикатора. Совместив нулевое деление шкалы индикатора со стрелкой, центроискатель направляют на 2-ю коренную шейку. Если стрелка индикатора отклонится, то нужно регулировать высоту призмы 1, добиваясь совмещения стрелки индикатора с нулевым делением шкалы.

Рис. 113. Стенд для контроля коленчатых валов.

Чтобы определить величину отклонения радиуса кривошипа от номинального размера (90 мм), шатунную шейку вала сначала устанавливают в верхнее положение. С этой целью к поверхности шейки приставляют верхнюю площадку А движка центроискателя 2, а стрелку индикатора совмещают с нулевым делением шкалы. Затем вал поворачивают на 180°, подводят к шейке нижнюю площадку Б движка центроискателя 2 и пo величине отклонения стрелки индикатора находят нижнее положение шейки вала. При этом показание стрелки индикатора будет равно двойной величине отклонения радиуса кривошипа от номинального размера, так как расстояние между нижней и верхней площадками движка равно удвоенному номинальному радиусу кривошипа.

Отклонение углового положения кривошипа определяют следующим образом. Первую шатунную шейку вала устанавливают в горизонтальное положение, пользуясь призмой центроискателя 2.

Шлицевую втулку 4 звездочки надевают на передний конец вала так, чтобы один из радиальных выступов занял горизонтальное положение. Втулку закрепляют фиксатором, конец которого входит в шлицевой паз вала.

В отверстии каждого выступа звездочки вставлены ролики 5. Под ролик подводят стойку 7 и регулируют винт 6 стойки так, чтобы его головка коснулась ролика. После этого нулевое деление шкалы индикатора совмещают со стрелкой; призму движка центроискателя и стойку 7 со стрелкой отводят в сторону и поворачивают коленчатый вал примерно на 120°. Вновь придвинув стойку 7, повертывают коленчатый вал до соприкосновения следующего ролика с головкой того же винта 6 стойки 7.

Затем призму движка центроискателя вводят в контакт, с шейкой, которая в данный момент заняла горизонтальное положение, и по отклонению стрелки индикатора от нулевого деления шкалы определяют отклонение кривошипа от нормального положения.

Показание стрелки индикатора будет равно величине смещения шатунной шейки относительно ее правильного положения, выраженной в миллиметрах длины дуги, описанной радиусом кривошипа.

При радиусе кривошипа R = 90 мм отклонение на 1° соответствует длине дуги 1,58 мм. Следовательно, при допустимом угловом отклонении кривошипа (±30′) величина перемещения стрелки индикатора должна быть не более ± 0,79 мм.

Стойка 3 с индикатором служит для проверки параллельности шеек относительно оси вала.

При ослаблении посадки и повреждении масляных трубок в шейках вала трубки заменяют новыми. Конец новой трубки должен утопать на 0,5—1,0 мм от поверхности шейки и выходить в полость шейки на величину не более 16 мм. Наружный конец запрессованной трубки развальцовывают под углом 60°.

При окончательной проверке отремонтированного вала контролер заполняет карту измерений.

Далее производят притирку маслоотбойного кольца по галтели 9-й шейки коленчатого вала. Для притирки используют пасту с корундовым порошком M28. Качество притирки контролируют по краске, которая должна покрывать 70% поверхности галтели.

В заключение вал промывают в дизельном топливе или керосине, протирают салфеткой и смазывают маслом. Шейки вала обвертывают промасленной бумагой. Коленчатые валы, подлежащие хранению, подвергают консервации.

Источник