Ремонт двигателя краткое описание

Техническое обслуживание и ремонт двигателя автомобиля.

Техническое обслуживание ДВС заключается в его внешней очистке, контрольном осмотре, общем диагностировании и диагностировании и регулировании его систем.

Внешнюю очистку ДВС проводят путем его предварительной обдувки сжатым воздухом с последующей протиркой матерчатыми концами, смоченными в керосине или дизельном топливе.

Контрольный осмотр ДВС состоит из визуального установления его комплектности и мест подтекания масла, топлива и охлаждающей жидкости, контроля крепления двигателя и его систем, опробования пуска. При пуске двигателя обращают внимание на легкость запуска, продолжительность которого не должна превышать 20 с. Повторный запуск проводят через 1… …2 мин. При контрольном осмотре ДВС выявляют его очевидные неисправности.

Общее диагностирование ДВС позволяет оценить техническое состояние всего двигателя по некоторым обобщенным его параметрам как с качественной, так и в ряде случаев с количественной стороны.

Общее диагностирование двигателя можно проводить как на основе анализа различных внешних симптомов, характеризующих его работу, так и путем инструментального исследования. Наиболее распространены методы, основанные на анализе цвета выхлопных газов, развиваемых двигателем шумов, содержащихся в картерном масле примесей.

Анализ цвета выхлопных газов. Данный метод основан на зависимости между техническим состоянием отдельных частей двигателя и цветом выхлопных газов.

Анализ шумов, развиваемых двигателем. Этот метод осуществляют путем прослушивания двигателя. Механические шумы улавливаются достаточно хорошо. Поэтому оценка технического состояния двигателя по характеру шумов довольно широко распространена в эксплуатационных условиях, хотя она в определенной степени субъективна и требует высокой квалификации.

Анализ содержащихся в картерном масле примесей. Весьма перспективен и точен метод общего диагностирования технического состояния двигателя по анализу попадающих в масло продуктов изнашивания его деталей.

Текущий ремонт двигателей производится при наличии следующих дефектов: нарушении регулировки клапанов; неисправности прокладок крышки клапанов и головки блока; неисправности головки блока; стуке коренных и шатунных подшипников; повышенном расходе масла, пропуске газов; падении мощности; пониженном давлении масла в системе смазки двигателя. Устранение первых четырех дефектов производится без снятия двигателя с машины.

Для замены цилиндропоршневой группы, деталей кривошипно-шатунного механизма, системы смазки двигатель необходимо снимать с машины.

При одновременном наличии нескольких дефектов (стуке клапанов, подшипников, падении мощности двигателя и т. д.) и наработке близкой к наработке до капитального ремонта двигатель проходит наружную мойку и направляется на склад оборотных агрегатов для сдачи на технический обменный пункт для прохождения капитального ремонта на ремонтном заводе.

Разборка и сборка двигателей при текущем ремонте производятся после наружной мойки и очистки на агрегатном участке. Разборку ведут на универсальных или специализированных стендах.

Ремонт кривошипно-шатунного механизма. Кривошипно-шатунный механизм двигателя состоит из цилиндропоршневой и кривошипно-ша- тунных групп и включает следующие детали: цилиндр, поршень, поршневые кольца, поршневой палец, шатун, коленчатый вал, шатунные и коренные подшипники, маховик. Внешние признаки износа деталей этой группы — дымный выхлоп отработавших газов, повышенный расход масла, падение давления в системе смазки, стуки. Стуки возникают в результате естественного изнашивания трущихся поверхностей деталей кривошипно-шатунного механизма и увеличения зазора между ними. Увеличение^ зазора между деталями цилиндропоршневой группы приводит к снижению давления в цилиндрах (компрессии) и повышенному расходу масла. Увеличение зазора в подшипниках коленчатого вала вызывает снижение давления масла в главной масляной магистрали.

Поверхности цилиндров изнашиваются неравномерно как вдоль оси, так и по окружности. По окружности цилиндры изнашиваются сильнее в плоскости качания шатуна, а вдоль оси — в зоне компрессионных колец. Поршни и поршневые кольца, как правило, не ремонтируют, а заменяют новыми. Шатуны двигателя при наличии трещин, изгибов, скручивания, больших износов под втулку пальца и вкладыши выбраковываются и заменяются новыми. Для шатунов всех марок двигателей допускается изгиб 0,08 мм, а скручивание 0,12 мм на длине 100 мм.

Коленчатый вал изнашивается в зоне коренных и шатунных шеек. Для восстановления формы шеек и их чистоты, поверхности шлифуют под ремонтный размер. Для коленчатых валов тракторных двигателей принято четыре основных ремонтных размера с интервалом 0,75 мм для шатунных и 0,5 мм для коренных шеек. Для автомобильных валов интервал составляет 0,25 мм для коренных и шатунных шеек. При изломах, трещинах, погнутости коленчатый вал выбраковывается.

При ремонте поршни и шатуны подбираются по массе. Разность в массе приводит к дисбалансу, повышенной вибрации и снижению долговечности двигателя. Перед сборкой поршни нагревают до 75 … 85° С и соединяют с шатунами путем запрессовки пальца.

Коленчатый вал собирают в приспособлении. При сборке устанавливают шестерню привода масляного насоса. Шестерню располагают метками наружу. Масляные каналы продувают сжатым воздухом. К валу подбирают комплект шатунных и коренных вкладышей.

Ремонт головки цилиндров и деталей газораспределительного механизма. Основные дефекты головок цилиндров следующие: трещины, износ клапанных гнезд, коррозионный износ головок из алюминиевых сплавов, износ или срыв резьбы, коробление.

Крупные трещины обнаруживаются визуально, мелкие —при гидравлическом испытании давлением воды 0,4 МПа в течение 3 … 5 мин, при этом на поверхности не должно быть течи. Головка выбраковывается при трещинах, проходящих через отверстия под шпильки, направляющих клапанов или перемычки гнезд. Трещины ремонтируют электродуговой сваркой или эпоксидными смолами. При короблении плоскость прилегания головки к блоку фрезеруют и притирают на притирочной плите. Коробление плоскости допускается до 0,15 мм.

Клапанные гнезда восстанавливают фрезерованием с углом режущей кромки зенковки 15, 45 и 75°. Порядок фрезерования следующий: черновой фрезой с углом 45° снять фаску до выведения следов износа, фрезой с углом 15° снять с поверхности гнезд слой металла до образования четкой верхней кромки фаски, расположенной под углом 45°, чистовой фрезой с углом 45° зачистить фаску до получения рабочей фаски шириной 2 … 3 мм. После установки клапана фаска на его тарелке должна полностью перекрывать фаски гнезда без зазоров.

В клапанах изнашиваются фаски, тарелки и стержни по диаметру и торцу. Эти дефекты устраняются шлифовкой. После шлифовки для полного прилегания тарелки клапана к гнезду производят притирку с использованием пасты ГОИ или смеси наждачного порошка зернистостью 240 … 280 с дизельным маслом.

Ремонт системы смазки. Основные неисправности системы смазки относятся к износу и повреждению деталей масляного насоса и центрифуги. Перед разборкой масляный насос проверяется на стенде КИ-5278 или КИ-1575; при обнаружении неисправностей и утрате параметров насос подлежит разборке и замене неисправных деталей. После сборки насос проверяется на стенде и производится регулировка перепускного клапана на давление 0,6 … 0,8 МПа.

Обкатка и испытание двигателей. Собранный двигатель обкатывают и испытывают на специальных стендах. Цель обкатки — приработка трущихся поверхностей и выявление дефектов, возникающих в результате отклонений от технических условий. Основная приработка деталей двигателя происходит в первые 2 … 3 ч и полностью завершается через 40 … 60 ч. Поэтому обкатку проводят в два этапа: сначала на стендах по режиму, указанному в технических условиях для двигателя данной марки, а затем в условиях эксплуатации с пониженной нагрузкой. Автомобильные и тракторные двигатели подвергают холодной и горячей обкатке (без нагрузки и под нагрузкой) на универсальных стендах КИ-1363Б и КИ-1218А. (СМД-14, ЯМЭ-236, ЯМЭ-238, СМД-60 И др.).

Холодную обкатку автомобильных карбюраторных двигателей проводят в течение 20 мин, а дизельных — 80 … 100 мин сначала с выключенной, а затем и с включенной компрессией по режиму, установленному техническими условиями. Во время холодной обкатки проверяют давление масла в магистрали, при этом температура воды в системе охлаждения поддерживается на уровне 80° С. При обкатке не допускаются резкие шумы и стуки, а также подтекание масла, топлива и воды. После окончания холодной обкатки двигатель осматривают и подтягивают гайки крепления головки цилиндров.

При горячей обкатке включают подачу топлива и электродвигателем стенда запускают двигатель. В течение 10 … 15 мин его обкатывают без нагрузки при пониженной частоте вращения вала, а затем 10 … 15 мин при повышенной частоте вращения вала. При этом проверяется давление масла, регулируются обороты холостого хода, прослушивается стетоскопом двигатель в зонах возможных стуков.

Под нагрузкой двигатели обкатывают по режиму, установленному техническими условиями. Максимальная нагрузка не должна превышать 85% номинальной. В процессе обкатки замеряется мощность двигателя и расход топлива.

60.Техническое обслуживание и ремонт подвесок автомобиля.

Наиболее часто машине требуется диагностика подвески. Это связано с тем, что ходовая часть автомобиля в процессе езды принимает на себя основную нагрузку.

ТО подвески. После первых 2000 км, а затем через каждые 10000 пробега, а также после сильных ударов о препятствия на дороге (попадание в ямы, удары о случайные предметы или камни и т.п.), проверяют состояние деталей передней подвески осмотром снизу а/м после установки его на подъемнике, эстакаде или на смотровой яме.

Осмотром проверяют, нет ли на деталях подвески трещин или следов задевания о дорожные препятствия или кузов, деформаций рычагов, растяжек штанги стабилизатора, ее стоек и элементов передка кузова в мостах крепления узлов и деталей подвески. Деформация деталей подвески и, прежде всего растяжек, реактивных штанг и деталей передка кузова нарушает углы стыковки колес и может привести к невозможности их регулировки. При обнаружении таких деформаций необходимо проверить углы установки колес.

Ремонт подвески включает в себя проверку ее технического состояния, разборку, замену и ремонт деталей, сборку и регулировку углов установки передних колес. Ремонт деталей подвески включает обычно ремонт амортизационной стойки или амортизатора, а также перепрессовку сайлент-блоков рычагов подвески. Проверка технического состояния передней подвески производится как при появлении, так и в профилактических целях (обычно при очередном техническом обслуживании а/м), поскольку исправность подвески непосредственно связана с безопасностью движения.

Осмотр подвески производится снизу а/м, для чего удобнее всего вывесить его на подъемнике или установить на канаву с подъемником. При наличии деформаций и трещин на рычагах и других элементах подвески, повреждении защитных чехлов шаровых шарниров (сайлент-блоков), а также подтекание жидкости из амортизаторных стоек и амортизаторов. При наличии деформаций и трещин на рычагах и других элементах подвески, повреждения защитных чехлов шаровых шарниров, а также повышенном износе упругих элементов, они подлежат замене. Износ резинометаллических шарниров определяется по их проседанию и выпучиванию из них резины. При осмотре одновременно производится проверка креплений элементов подвески путем их подтяжки.

Проверка шаровых шарниров рычагов передних подвесок производится по люфтам в шарнирах при покачивании вывешенного колеса в вертикальной плоскости. На переднеприводных люфт контролируется по изменению расстояния между нижним рычагом и защитным кожухом тормозного ушка при вывешенном и снятом со ступицы колесе.

Проверка осадки пружин передней подвески производится после установки а/м на ровной горизонтальной площадке при полной его нагрузке. При этом измеряется расстояние от поверхности площадки до передней балки или поперечины кузова.

Проверка амортизаторов и амортизаторных стоек на а/м на специальном диагностическом стенде, при его отсутствии можно проверить амортизатор, раскачав кузов руками нажатием сверху на край крыла со стороны проверяемого амортизатора. После прекращения приложения усилий руками положение кузова должно стабилизироваться за 1-2 хода.

Источник

Ремонт двигателя краткое описание

ЛЕКЦИЯ №2

Тема: «Технология ремонта двигателей внутреннего сгорания»

1. Причины изнашивания деталей двигателя.

2. Восстановление блока цилиндров двигателя.

3. Износ деталей цилиндро-поршневой группы.

4. Восстановление цилиндров и гильз.

1. Причины изнашивания деталей двигателя.

Среди агрегатов тракторов и автомобилей наиболее быстро изнашиваемый и наименее надежный и долговечный агрегат — двигатель.

В процессе эксплуатации тракторов и автомобилей за двигателями ведется постоянный контроль, тщательное обслуживание, словом, уделяется им максимум внимания, и все же первыми из всех агрегатов они выходят из строя. Это объясняется тем, что детали двигателя подвержены активному химическому и механическому воздействию и нагружены значительными усилиями.

В большинстве случаев сроком службы двигателей определяется межремонтный срок работы тракторов и автомобилей. В свою очередь, срок службы двигателей обусловливается долговечностью его ответственных В большинстве случаев сроком службы двигателей определяется межремонтный срок работы тракторов и автомобилей. В свою очередь, срок службы двигателей обусловливается долговечностью его ответственных деталей.

В двигателях наиболее быстро изнашиваются поршневые кольца, поршни, цилиндры, клапаны, коленчатый вал, шатунные и коренные подшипники коленчатого вала.

Обычно срок службы автотракторных двигателей определяется износом поршневых колец, канавок поршней, цилиндров, подшипников и шеек коленчатого вала, а также неплотностью прилегания клапанов к гнездам. Появление этих неисправностей приводит к необходимости разборки двигателя с последующим сложным ремонтом.

Неисправности и дефекты остальных узлов и деталей, несомненно, влияют также на техническое состояние двигателя в целом, но их ремонт не вызывает необходимости полной разборки двигателя, и эти дефекты могут быть устранены путем замены неисправных узлов и деталей новыми или отремонтированными.

На износ поршневых колец, канавок поршня, цилиндров, шеек коленчатого вала, клапанов и других деталей оказывают влияние многие факторы. Некоторые из них, например температура, при благоприятных обстоятельствах оказывают умеренное влияние и, наоборот, при неблагоприятных обстоятельствах ускоряют изнашивание деталей в несколько раз.

Срок службы детали в первую очередь зависит от качества материала, из которого она изготовлена, ее термической и механической обработки точности сборки машины и от других конструктивных и производственных факторов.

Практика показывает, что при одних и тех же конструктивных данных и одинаковых производственных условиях изготовления решающее влияние на срок службы деталей оказывают условия эксплуатации, в частности режимы работы машин. Так, при работе двигателей важнейшие факторы, влияющие на изнашивание деталей, — это абразивная среда, число пусков и остановок, температурный и нагрузочный режимы, вибрация и деформация деталей.

Дорожные и климатические условия и резкое различие режимов полевых и транспортных работ обусловливают частое изменение скоростей и длительное применение пониженных передач с высокой степенью использования большого крутящего момента, что приводит к резкому изменению температурного и нагрузочного режимов работы двигателя.

В результате проведенных испытаний тракторов установлено, что темп изнашивания многих деталей не находится в прямей зависимости от наработки машин, а обусловливается в большей степени конкретными условиями работы. В частности, разброс интенсивности изнашивания одноименных деталей в масштабе страны характеризуется коэффициентом вариации 0,625.

Скорость изнашивания деталей непрерывно меняется в зависимости от того, с какой активностью действуют в данный отрезок времени на изнашивание такие факторы, как пылезасоренность воздуха, число запусков и их длительность, температура окружающего воз­духа, неравномерность нагрузочного и температурного режимов и т. п.

2. Восстановление блока цилиндров двигателя.

Износ блока цилиндров . Блоки цилиндров могут иметь следующие дефекты: износ отверстий под втулки толкателей, втулки распределительного вала, палец промежуточной шестерни и установочные штифты; износ резьбовых отверстий, коробление, износ или нарушение соосности гнезд под вкладыши коренных подшипников; облом кромки гнезда под уплотнительное кольцо гильзы; трещины в стенках водяной рубашки, ребрах жесткости и картере.

Восстановление блока . Все перечисленные износы и дефекты могут быть устранены.

Изношенные отверстия под втулки толкателя, втулки распределительного вала и палец промежуточной шестерни растачивают, запрессовывают в них втулки и развертывают эти втулки до нормальных размеров. После расточки в эти отверстия могут быть поставлены детали ремонтного размера, увеличенные по наружному диаметру.

Втулки можно запрессовывать с применением клеев на основе эпоксидных смол. В этом случае при посадке втулки может быть допущен несколько меньший натяг.

Гнезда под втулки и втулки после запрессовки в блок растачивают при помощи приспособления, обеспечивающего сохранение расстояний между осями отверстий под вкладыши коренных подшипников, втулок распределительного вала и пальца промежуточной шестерни.

Отверстия под установочные штифты восстанавливают в таком порядке. Блок поворачивают задним торцом вверх, на нем крепят специальный кондуктор, фиксируемый по отверстию под втулку распределительного вала и гнезду коренного подшипника коленчатого вала. После закрепления кондуктора изношенные отверстия рассверливают и развертывают. В увеличенные отверстия запрессовывают ступенчатые закаленные штифты, изготовленные из стали 45.

Покоробленные плоскости блока цилиндров . При короблении плоскости более 0,1 мм шлифуют на плоскошлифовальном или радиально-сверлильном станке, применяя специальное приспособление.

При нарушении соосности постелей в блоке под вкладыши коренных подшипников вследствие износа и деформации крышек и поверхностей постелей опорные поверхности крышек шлифуют на плоскошлифовальном станке, уменьшая высоту на 0,3 мм. После этого крышки устанавливают на место, затягивают гайками и растачивают на специальном или продольно-расточном станке до нормального размера отверстия. Чтобы получить чистую поверхность, соответствующую 8-му классу, подача резца должна быть минимальной. После расточки поверхности гнезд должны быть гладкими, строго цилиндрическими и соосными. Относительное смещение двух смежных гнезд должно быть не более 0,03 мм, а относительное смещение всех гнезд — не более 0,05 мм. Соосность проверяют специальной скалкой с индикаторами.

Поврежденные места под резиновое уплотнительное кольцо в блок е восстанавливают следующим образом. Неровности изломанного места зачищают и снимают фаску. Изготовляют из стали марки Ст. 3 кольцо и вырезают из него кусок по размерам подготовленной части гнеза. Вкладывают в канавку под резиновое кольцо специальный медный сегмент и прижимают к канавке винтом. Приваривают кусок кольца к подготовленному месту по всей длине, после чего вынимают медную вставку из канавки и зачищают шов. Если длина отломанной части больше 1/3 окружности посадочного места, новую часть приваривают способом «вразброс». Допускается приварка биметаллическими электродами.

Трещины в блоках цилиндров обычно заваривают электродами ЦЧ-4 или проволокой Св-08.

На наружной поверхности водяной рубашки трещины можно заделывать заплатами, приклеивая их клеем БФ-2 или клеями на основе эпоксидных смол.

Контроль . Блок цилиндров — основная базовая деталь, на которой в строго определенном положении (координации) монтируют все узлы и механизмы двигателя. Жесткость и прочность блока цилиндров обусловливает нормальное взаимодействие деталей и узлов двигателя. Поэтому после ремонта необходимо проверять коробление и износ опорных и установочных (базисных) поверхностей блока на поверочной плите при помощи индикаторных приспособлений и щупа.

Ось постелей под коренные подшипники должна быть параллельна верхней плоскости и перпендикулярна торцовым плоскостям блока.

Оси цилиндров должны быть перпендикулярными к оси коленчатого вала и быть с нею в одной плоскости.

После ремонта блоки цилиндров подвергают гидравлическому испытанию на герметичность под давлением воды до 0,4 МПа в течение 5 мин. При этом течь воды и «потение» стенок блока не допускаются.

3. Износ деталей цилиндро-поршневой группы

Износ деталей цилиндро-поршневой группы зависит от целого ряда факторов.

Цилиндры (гильзы) изнашиваются в основном в результате трения поршневых колец, действия абразивных частиц о поверхности цилиндров и коррозии.

В процессе сгорания топлива в цилиндре резко повышаются температура и давление газов. Газы проникают за поршневые кольца и прижимают их к зеркалу цилиндра, вследствие чего повышается удельное давление колец на поверхность цилиндра.

Возрастание удельного давления поршневых колец на стенку цилиндров приводит к резкому увеличению силы трения во время движения колец, выдавливанию масляного слоя из-под них, вследствие чего между кольцами и цилиндром возникает граничное трение.

Образование граничного трения между первым поршневым кольцом и цилиндром способствует также неплотное прилегание кольца к поверхности цилиндра по окружности. Даже при незначительном просвете между ними масляная пленка с поверхности цилиндра сдувается газами, проникающими через эти неплотности, в результате чего между поверхностями кольца и цилиндра возникает граничное трение. Кроме того, при высоких температурах вязкость масла резко снижается, что влечет за собой уменьшение прочности масляной пленки, и она местами разрывается.

Исследования влияния вязкости масла на износ цилиндров и механические потери в тракторных и автомобильных двигателях показали, что износ, вызванный электростатическими явлениями при трении, может составлять заметную часть общего износа. С понижением вязкости электростатическая прочность тонких масляных пленок уменьшается.

Рис.1 Последовательность заделки трещин на блоке с помощью клеев:

а — очистка поверхности блока в зоне трещин; б — установка упрочняющих пробок по трещине; в — разделка трещины; г — укладка асбестового шнура в разделку трещины; д – наложение тканевых заплат на трещину и их прикатывание; е – установка на заплаты пресс-пакета и сушка. Материал: 1- бумага, 2- резина, 3 – стальная накладка.

Помимо физико-механических факторов (температура и давление), на изнашивание цилиндров оказывает большое влияние химическое воздействие продуктов сгорания.

В процессе сгорания топлива получается целый ряд кислот и других химических соединений (кислород, углекислый газ, пары воды, муравьиная, уксусная, угольная, серная и азотная кислоты), которые вызывают усиленную коррозию металла цилиндра в обнаженных от масла местах.

На интенсивность изнашивания цилиндров под химическим воздействием агрессивных веществ большое влияние оказывает температурный режим двигателя.

Исследования показывают, что износ цилиндров повышается при температуре стенки цилиндра ниже 90° С (рис. 2). Увеличение из­носа поверхности цилиндров при температуре, меньше указанной, бъясняется тем, что при более низких температурах на стенках илиндров конденсируются водяные пары и с продуктами сгорания бразуют кислоты, под воздействием которых повышается корро-ийный износ рабочей поверхности цилиндров.

t,0С

Рис.2 Влияние температуры охлаждающей воды на изнашивание цилиндров двигателей (мм на 1000 км пробега).

О влиянии температуры на изнашивание свидетельствует разница износе отдельных цилиндров одного и того же двигателя. В одном и том же блоке цилиндры, ближе расположенные к вентилятору, изнашиваются больше.

Снижение скорости поршня до нуля в момент перехода через в. м.т. способствует разрушению масляной пленки и повышению темпа изнашивания, что служит одним из факторов, ухудшающих условия работы колец.

Следовательно, наибольшему износу детали подвержены в верхней части цилиндра, в зоне высоких давлений и температур, высокой концентрации химически активных соединений и ухудшенных условий смазки.

Таким образом, цилиндры автотракторных двигателей неравномерно изнашиваются по длине, но они неравномерно изнашиваются и по окружности.

Цилиндры автомобильных и гильзы тракторных двигателей в работе деформируются, вследствие чего нарушается их форма. Цилиндры деформируются в результате разностенности, неправильной затяжки болтов крепления головки блока, неравномерного нагрева цилиндра, недостаточной жесткости верхней стенки блока.

Износ цилиндра по окружности зависит также от перекоса поршня при движении в цилиндре, в плоскости качания шатуна, вследствие чего наблюдается скребущее действие кромок поршневых колец.

Износ цилиндров и шатунных шеек коленчатого вала в значительной мере зависит от изгибов шатуна и коленчатого вала, а также от перекосов в шатунно-поршневой группе. В этих случаях поршень работает в цилиндре с перекосом. Расположение большей оси овала цилиндров в плоскости продольной оси коленчатого вала свидетельствует об изгибе шатуна, нежесткости коленчатого вала или перекосе, полученном при сборке шатуна с поршнем.

Поршневые кольца изнашиваются по наружному диаметру в результате трения о поверхность цилиндра и по высоте вследствие трения о торцы канавок поршней. Одновременно изнашиваются торцовые поверхности канавок поршня.

Наиболее быстро изнашиваются первое поршневое кольцо и первая канавка поршня, так как это сочленение работает в наиболее тяжелых температурных, абразивных и нагрузочных условиях при недостатке смазки. Кольца обычно изнашиваются в несколько раз быстрее канавок, и зазор между ними увеличивается главным образом вследствие износа кольца.

Поршневые кольца во время работы теряют свою упругость в результате износа их по толщине и высоте, а также от воздействия высоких температур, вследствие чего происходит релаксация внутренних напряжений.

По мере износа цилиндра и наружной поверхности поршневых колец резко увеличивается зазор в стыке.

У канавок поршня больше изнашивается нижний торец, так как эта поверхность подвергается большему давлению колец. Кроме того, поршневые кольца почти всегда (исключая такт всасывания) прилегают к этой поверхности.

После смены изношенного поршневого кольца новое кольцо и канавка поршня изнашиваются значительно быстрее новых пар. Это объясняется тем, что форма канавок не соответствует форме кольца, последнее прилегает к торцу канавки не по всей поверхности, в результате чего резко увеличивается удельное давление кольца на поверхность канавки. Кроме того, кольцо недостаточно плотно прилегает к изношенной и искаженной поверхности цилиндра. При этом удельное давление на кольцо и цилиндр распределяется неравномерно. Все это приводит к быстрому износу новых колец, работающих в изношенных цилиндрах.

Износ деталей цилиндро-поршневой группы зависит также от работы и состояния системы очистки воздуха. При недостаточной очистке воздуха в цилиндр попадают абразивные частицы, которые значительно усиливают износ деталей цилиндро-поршневой группы.

Масла, имеющие абразивные примеси, низкую вязкость и химически активные вещества, также усиливают износ деталей цилиндро-поршневой группы.

В результате износа цилиндров, поршневых колец и канавок поршня снижается компрессия при запуске и на малой частоте вращения двигателя, так как при недостаточной плотности прилегания компрессионных колец к цилиндрам и канавкам поршня значительная часть заряда прорывается через неплотности при медленном вращении коленчатого вала.

При падении компрессии особенно сильно затрудняется пуск дизеля в холодное время, ввиду того что в конце сжатия не достигается температура воздуха, достаточная для самовоспламенения топлива.

Износ цилиндров, канавок поршня, колец по высоте и диаметру приводит к увеличению зазоров, через которые перекачивается масло в камеру сгорания.

Расход картерной смазки в процентах к израсходованному топливу зависит также от размера зазора между гильзой цилиндра и поршнем и овальности гильзы двигателя.

Перерасход масла приводит к образованию нагара на поршнях и камерах сгорания, ухудшению теплоотдачи, образованию абразивной грязи и усилению износа деталей цилиндро-поршневой группы двигателя.

При износе деталей цилиндро-поршневой группы резко увеличивается количество газов, проникающих из камеры сгорания в картер.

Прорыв газов в картер приводит к повышению давления в нем, в результате чего масло частично выжимается через неплотности соединений наружу. Это приводит к частичному снижению мощности двигателя и вызывает разжижение, загрязнение и ухудшение химико-физических свойств масла.

Внешний признак прорыва газов в картер и повышение давления в нем — появление светлого газа из сапуна.

Отверстия в бобышках поршня, поршневые пальцы и втулки верхней головки шатунов изнашиваются в результате работы сил трения при изменении направления движения поршня.

Основным внешним признаком износа этих деталей служит появление стуков, носящих резкий, металлический характер и хорошо прослушиваемых в верхней части цилиндра при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Бобышки поршня, поршневой палец и втулка верхней головки шатуна двигателя изнашиваются менее интенсивно, чем цилиндры, поршневые кольца и канавки поршня.

Если двигатель выходит из строя в результате только износа поршневых пальцев, бобышек поршня и втулок шатунов, это указывает на то, что во время ремонта не были обеспечены надлежащее качество обработки поверхностей и требуемые значения зазоров и натягов в соединениях этих деталей или был допущен перекос деталей при их сборке.

Восстановление цилиндров и гильз . Технология восстановления цилиндров и гильз в основном зависит от их конструкции. Цилиндры автотракторных двигателей конструктивно выполняются различно. У одних двигателей цилиндры отлиты и расточены непосредственно в блоке, в цилиндры запрессованы короткие гильзы из легированого чугуна. Все современные тракторные и комбайновые двигатели, как правило, выполнены со сменными гильзами.

Гильзы тракторных двигателей в целях увеличения сроков службы отливают из легированного чугуна СЧ 21-40 и подвергают поверхностной закалке до получения твердости не ниже HRC 40.

Для выявления износа гильзу цилиндра (или цилиндр) измеряют индикаторным нутромером в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на расстоянии 15—30 мм от верхней кромки и посредине и определяют ремонтный размер, под который необходимо расточить цилиндр.

К полученному размеру цилиндра в максимально изношенном участке добавляют два припуска на невыход резца и на последующую обработку. Ближайший ремонтный размер цилиндра должен быть больше (или равен) расчетному, т. е.

где — ремонтный размер цилиндра, мм;

— наибольший диаметр изношенного цилиндра;

а — припуск на невыход резца (0,02—0,03 мм);

б —- припуск на последующую обработку (0,02—0,03 мм).

Припуск на невыход резца обеспечивает работу резца в металле. В случае выхода на поверхность металла возможно скольжение резца на поверхности с последующим резким его заглублением, приводящим к искажению формы обрабатываемой детали.

При таком способе определения ремонтного размера возможны случаи, когда некоторые участки цилиндра останутся необработанными. Объясняется это неравномерным износом цилиндра. При одностороннем износе цилиндра, если или отличается от него на 0,05—0,1 мм, следует проверить расчетный размер по формуле:

где — предыдущий ремонтный или номинальный размер (или диаметр цилиндра в неизношенном участке), мм.

Для тракторных гильз принят один ремонтный размер. Для цилиндров автомобильных двигателей принято большее число ремонтных размеров, например через 0,5 мм. Промышленностью выпускаются ремонтные поршни и кольца, соответствующие ремонтным размерам гильз и цилиндров.

При расточке под ремонтный размер восстанавливают геометрическую форму и чистоту поверхности гильзы. Расточку ведут на специальных расточных станках (типа 2В-697) или на токарных станках в соответствующих кондукторах. Гильзы закрепляют в кондукторах посадочными местами и верхним буртиком. Предварительно эти места должны быть тщательно очищены от остатков накипи и возможных заусенцев. Гильзы и блоки на станке центрируют при. помощи оправки, вставляемой в шпиндель станка. При этом шаровой конец оправки должен находиться от оси шпинделя на расстоянии, равном половине диаметра растачиваемого цилиндра, и входить в цилиндр на глубину 3—4 мм.

Центрирование гильзы достигается поворотом шпинделя.

Во время расточки цилиндров в блоке каждый цилиндр центрируют отдельно, после чего закрепляют кондуктор (или блок) на станке. Затем оправку заменяют резцовой головкой.

При расточке оставляют припуск (0,03—0,05 мм) на хонингование, при котором обрабатывают цилиндр до точного размера и придают ему гладкую чистую поверхность.

Для хонингования гильз используют хонинговальные или сверлильные станки с хонинговальными головками. При хонинговании зернистость бруска выбирают в зависимости от требуемой чистоты поверхности цилиндра, а твердость связки — в зависимости от характера операции и твердости обрабатываемого материала. Например, при обработке цилиндров двигателя ЗИЛ-120 (из серого чугуна СЧ 18-36 твердостью НВ 179-229) для предварительной доводки применяют бруски из зеленого карборунда зернистостью 120 и твердостью С2-СТ, а для окончательной — бруски из зеленого карборунда зернистостью 400 и твердостью СМ-СМ1, при этом получают шероховатость поверх­ности 9-го класса.

При хонинговании цилиндров также применяют бруски из искусственных алмазов.

Окружную скорость при хонинговании можно принимать для предварительной обработки в пределах 60—85 м/мин и для окончательной доводки в пределах 45—60 м/мин. Скорость возвратно-поступательного движения доводочной головки принимают равной окружной скорости.

Для получения во время хонингования чистой поверхности мельчайшие частицы от износа абразивного бруска и металлическую стружку удаляют сильной струей охлаждающей жидкости (керосина или смеси из керосина и 15—20% машинного масла). Все цилиндры (или гильзы) должны быть обработаны под один размер в пределах установленного допуска на диаметр нового цилиндра.

Электрохимическое хонингование . Исследования показали, что этот способ может быть применен для восстановления закаленных гильз цилиндров автотракторных двигателей до ремонтных размеров без расточки. При этом возможно удаление больших припусков с высокой производительностью и исправление погрешностей формы изно­шенного отверстия в пределах снимаемого припуска.

Производительность электрохимического хонингования по сравнению с механическим в 5—6 и более раз выше и характеризуется линейной зависимостью от плотности тока и времени обработки. Оптимальная скорость движения хонинговальных брусков составляет 100—120 м/мин.

Механизм выравнивания микро — и макронеровностей поверхности определяется механическим действием брусков и происходит за счет депассивации вершин выступов (депассивация – процесс обратный пассивированию металлов т. е перевод в пассивное состояние, при котором они становятся коррозионноустойчивыми). Шероховатость поверхности после выравнивания микро — и макронеровностей зависит от зернистости алмазных брусков и незначительно от удельного давления и скорости движения брусков. Алмазные бруски АСМ28 обеспечивают получение 9-го класса чистоты поверхности по ГОСТ 2781-59.

После окончания обработки для удаления с зеркала цилиндра абразивной пыли его промывают теплой мыльной водой или чистым керосином и сушат.

Овальность и конусность цилиндра должны быть в пределах, допускаемых техническими условиями для данного двигателя. Рабочая поверхность цилиндра должна быть чистой, без следов обработки резцом, царапин, задиров и забоин.

Все окончательно обработанные гильзы сортируют по внутреннему диаметру по размерным группам через 0,02 мм для комплектования с поршнями соответствующей размерной группы.

При необходимости гильзования цилиндр растачивают согласно размерам гильз.

Цилиндры под гильзы растачивают с несколько измененными режимами резания (увеличенной подачей и глубиной резания).

Наружную поверхность гильзы обрабатывают так, чтобы ее можно было запрессовать в блок с натягом в пределах 0,10—0,15 мм. Внутреннюю поверхность гильзы растачивают с припуском 2,5—3,0 мм на расточку и хонингование после запрессовки в блок цилиндров.

Перед запрессовкой гильз блок цилиндров целесообразно нагревать до температуры 100—120° С; при запрессовке без подогрева гильзу с наружной стороны смазывают тонким слоем масла.

Гильзы запрессовывают при помощи 20-тонного гидравлического пресса. После запрессовки торец гильзы должен располагаться заподлицо с плоскостью разъема блока или утопать не более чем на 0,2 мм.

Блок с запрессованными гильзами подвергают гидравлическому испытанию под давлением воды 0,4 МПа в течение 2—3 мин. Течь воды при этом не допускается. Допускается только отпотевание на участке не выше 50 мм от нижнего края гильзы. Гильзованные цилиндры растачивают и хонингуют до нормального размера так же, как и при обработке под ремонтный размер.

Восстановление поршневых пальцев . Поршневые пальцы могут быть. восстановлены хромированием, плазменным напылением или раздачей с последующей термообработкой, шлифованием и сортированием на размерные группы. Наиболее распространено хромирование. Оно выполняется в определенной технологической последовательности.

Вначале поршневые пальцы шлифуют на бесцентрово-шлифовальном станке для придания им правильной геометрической формы. Промытые и высушенные поршневые пальцы монтируют на подвеску.

Затем их обрабатывают в ванне для электролитического обезжиривания в электролите, содержащем едкий натр, кальцинированную соду, 2—5 г/л жидкого стекла. Промывают в горячей (70—80° С), затем в холодной воде. Проводят анодное декапирование в ванне для электролитического декапирования в электролите. Т = 0,5 -1 мин.

После этого проводят хромирование (в ванне МН-2-58Х-2-7) электролите, содержащем 150—200 г/л хромового ангидрида и 1,5—2 г/л серной кислоты. Режим: t = 57° С, DK = 35 ч-40 А/дм2.

Время Т хромирования определяется по формуле в зависимости т толщины наносимого покрытия и припусков на последующую обработку.

После хромирования поршневые пальцы промывают в дистиллированной, а затем в холодной проточной воде. Обезводороживание выполняют в сушильном шкафу при температуре 150—1800 С в течение 2—3 ч.

Заключительные операции — шлифование, полирование и сортировка пальцев на размерные группы по наружному диаметру.

Восстановление втулок верхних головок шатунов . Изношенные по внутреннему диаметру втулки обычно развертывают под поршневой палец увеличенного размера или заменяют новыми.

Изношенные втулки могут быть восстановлены осадкой в зависимости от конструкции в самом шатуне или после выпрессовки. втулки осаживают при помощи специального приспособления и 20-тонного пресса. При осадке втулки по длине уменьшается ее внутренний диаметр. Для получения точного размера и чистой гладкой поверхности втулки подвергают сначала черновому, а затем чистовому развертыванию или растачиванию. В зависимости от диаметра втулку растачивают при скорости резания 200—500 м/мин, подаче 0,03—0,10 мм/об и глубине резания 0,05—0,45 мм.

Источник