История одного Лэнд Крузера
Вообще название «Toyota» звучит хорошо, веско. Не то, что какое-нибудь там корейское «Kia» или не дай бог китайский «Lifan», правда? А уж Toyota Land Cruiser и подавно! А если это Land Cruiser 200 с дизельным двигателем 4,5 л? Да это ж просто монумент мощи и надежности! V-8 1VD-FTV. Да просто посмотреть на этот настоящий чугунный блок цилиндров, на коленчатый вал, все весомое грубое зримое! Двигатель кажется не убиваемым. Однако, все мы помним: «То, что одним человеком сделано, другой человек завсегда поломать может». Это, увы, в полной мере относится и к могучему 1VD-FTV.
Эта история приключилась с одним из наших партнеров. Он сильно поучаствовал в капитальном ремонте такого двигателя, который (двигатель) доехал до оного капитального ремонта совершенно естественным путем. Т.е. не было трагических встреч поршней с клапанами и т.п. неприятностей. Просто мотор много трудился, много ездил и в конце концов разумеется доехал.
Партнер наш сделал немало для восстановления этого усталого двигателя: Он гильзовал блок цилиндров, производил ремонт клапанного механизма, шлифовал коленчатый вал. Т.е., как любят говорить некоторые мотористы: «Он делал все!».
Так вот, после того, как наш партнер «сделал все», некий моторист воссоздал из восстановленных деталей двигатель и сделал он это, надо сказать, достаточно удачно. Двигатель завелся и даже работал надлежащим образом. Машина поехала и прошла обкатку. И все было хорошо. И автомобиль стал ездить дальше, и вроде все было к тому, что ездить он будет долго и счастливо, но вдруг, без видимых причин (по утверждению обладателя), через 8000 км пробега двигатель вдруг перестал заводиться.
Автомобиль на эвакуаторе был доставлен в сервис, где производился капитальный ремонт. Вскрытие открыло не радостную картину – разрушение коленчатого вала (см фото 1). Естественно, как это чаще всего бывает, сервисмэны стали указывать пальцем в сторону нашего партнера, который «делал все». Ну, а он попросил нас помочь разобраться в причинах столь быстрой кончины, такого надежного, не убиваемого двигателя. Так останки мотора прибыли к нам на осмотр в таком вот печальном виде (см фото 2).
Первое, что привлекло наше внимание – термопломбы (на 104 град. С). Установленные на заглушке системы охлаждения обоих ГБЦ они расплавились (см фото 3). Признаки перегрева (тепловые прихваты различной интенсивности) были также выявлены на юбках поршней (см фото 4) и на штоках выпускных клапанов (см фото 5).
Хорошо. Перегрев двигателя имел место. Факт можно считать установленным, но ведь не ломаются обычно коленчатые валы от перегрева! Поршни по цилиндрам «размазывает», клапаны могут зависнуть в направляющих втулках и встретиться с поршнями и вот уже тогда… да и то… шатуны гнутся, а вал обычно выдерживает. В нашем же случае поршни с клапанами явно не встречались (см фото 6).
Смотрим дальше. На шатунные вкладыши без слез не взглянещь, стерты до бронзы, да и та начала разрушаться и к тому же «провернуты» (см фото 7 и 8).
На фоне шатунных коренные сохранились неплохо (см фото 9).
Постель коленчатого вала, визуально, в достаточно хорошем, для данных обстоятельств, состоянии. Было интересно ее померить, однако сделать это не было возможности т.к. болты крепления коренных крышек к осмотру почему-то не предоставили.
С нижними головками шатунов, естественно, все печально – следы воздействия высокой температуры и проворачивания вкладышей. Проверять геометрию не имело смысла т.к. все, как говориться, видно без очков (см фото 10).
При всем при этом постели распределительных валов вполне себе живые (см фото 11).
Что еще? Ну, следы абразива на всем и вся (см фото 12 и 13), в т.ч. на шестернях масляных насосов, но не так, чтоб насосы «не качали» (см фото 14).
Обильный нагар черного цвета на плоскостях ГБЦ, тарелках клапанов и днищах поршней, что неудивительно, учитывая все вышеописанное (см фото 15, 16 и 6).
Ну и собственно коленчатый вал. Разрушенный. Сломавшийся по первой шатунной шейке (см фото 1). Первая мысль была про галтели. Вал шлифовался, двигатель нагруженный. Что-то не так при шлифовке сделали с галтелями. Сделали «ступеньку» — концентратор напряжений или радиус не тот и… будьте любезны… Шейка треснула, стала задирать вкладыши, далее потеря давления масла, попадание частиц вкладыша в систему смазки и поддон картера… Но! При осмотре оказалось, что все галтели сделаны красиво, а радиусы соответствуют условиям технических требований. Измерения диаметров наименее пострадавших шеек коленчатого вала позволили заключить, что «до беды» и с геометрией шеек все было в порядке.
Шатуны и постель коленчатого вала при приеме деталей двигателя на восстановление, по утверждению нашего партнера, проверялись и было установлено, что геометрия их в пределах допусков и восстановление не требуется.
При внимательном осмотре шатунных шеек коленчатого вала на всех шейках были выявлены характерные продольные трещины, которые образуются в результате воздействия высокой температуры (см фото 17).
В процессе осмотра скола было установлено, что первоначальное разрушение являлось хрупким и его «очаг» находился именно возле продольной трещины (см фото 18).
Измерения твердости шеек дали ожидаемый результат – 3-я, 4-я и 5-я коренные шейки имели одинаковую твердость 54 HRC, как и следует быть, 1-я и 2-я коренные шейки имели несколько более низкую твердость 51 HRC, а твердость всех шатунных шеек оказалась разной и находилась в диапазоне от 23 до 46 HRC. Это при том, что при обработке ТВЧ все шейки получают одинаковую твердость. Такое снижение твердости шеек как раз и случается при сильном перегреве с последующим медленным остыванием.
Так стало понятно, что в следствии сильного, сверхнормативного нагрева шатунных шеек в них образовались трещины, появление которых запустило процесс разрушения коленчатого вала. Первая шатунная шейка просто и сдалась первой. Картинка стала вырисовываться, но все равно было не вполне понятно, что именно произошло. Масло в двигателе при доставке автомобиля в сервис было в надлежащем количестве. Насосы, судя по всему, качали исправно (постели распределительных валов не пострадали). Автомобиль проехал не 8, а 8000 км и нареканий по работе двигателя не было. И «вытекшие» термопломбы… Нет. Пазл не хотел складываться.
И тут поступила дополнительная информация: Оказывается, при осмотре автомобиля в автосервисе в подкапотном пространстве все было залито маслом, а на защите картера была обнаружена крышка маслозаливной горловины. Вторая. Не иначе запасная (на горловине крышка имелась).
При сопоставлении всего увиденного и услышанного представилась следующая живописная картина: Могучий японский внедорожник буксует, увязнув «по самые уши» в еще более могучей российской грязи. Надсадно ревет двигатель, грязь из-под зубастого протектора летит в мужиков, которые тщетно пытаются вытолкать бегемота из болота. Кричат: Давай в раскачку,…! И тут, как и положено, из-под капота вырывается пар. Тудыть, твою дивизию! Водитель выскакивает, оскальзываясь в грязи, поднимает капот, сгоряча, как положено, открывает расширительный бачек со всеми весьма бодро вытекающими, всем известными последствиями. Шипя и матерясь отскакивает в сторону, трясет обожженной рукой. Снова подскакивает к машине, повинуясь спонтанному импульсу снимает крышку маслозаливной горловины, понимает, что зря снял, кладет ее в «надежное место» и вытаскивает масляный щуп. Масло вроде на месте. Пока на месте… Доливает в бачок воды. Ставит на место крышку бачка. Захлопывает капот. Пробка маслозаливной горловины продолжает лежать в «надежном месте». Двигатель запускается попытки выбраться продолжаются, т.к. джип крутой и за трактором идти, соответственно далеко. Моторное масло хлещет из незакрытой горловины. Его начинает не хватать, правильно, в первую очередь распределительным валам и шатунным шейкам. Но двигатель могуч, двигатель «не убиваемый»!
Шатунные шейки, нагруженные не в пример сильнее, чем шейки распределительных валов греются, перегреваются и трескаются. Естественно никто из участников убийства двигателя об этом даже не догадывается.
Наконец, попытки выбраться из грязевого плена заканчиваются. Идут за трактором. Трактор вытаскивает машину и она, вероятно направляется на ближайшую мойку. После мойки возникает естественное желание посмотреть, что происходит под капотом, а там картина маслом! В самом прямом смысле. Масло доливается. Вскоре приобретенная новая крышка маслозаливной горловины ставится на место. Старая лежит на защите картера. Туда она перебралась из «надежного места». Машина едет дальше. Вот! Это ж Toyota! Это Land Cruiser! Это V8 4.5! Но на следующее утро двигатель почему-то не заводиться… Так или почти так и было, считаем мы. И отсутствие возражений против предложенной нами версии является косвенным подтверждением нашей правоты.
Нам не известно был ли восстановлен из пепла этот двигатель, но совершенно ясно, что при наличии желания и коленчатого вала восстановление не составило бы особой проблемы. Не так уж и сильно пострадал этот агрегат. Цилиндры можно было бы даже не перегильзовывать, а просто дохонинговать, заменить поршни, кольца, вкладыши, некоторые клапаны и возможно направляющие втулки. Пришлось бы конечно ремонтировать шатуны и вероятно постель коленчатого вала… Да, это, конечно обошлось бы в известную суму, но она никак не была бы похожа на стоимость нового агрегата. И этот восстановленный двигатель еще ох, как мог бы поездить! Еще бы! Ведь это тойотовский дизель V8, с настоящим чугунным блоком! Один из, наверное, последних действительно «неубиваемых» моторов!
Источник
IRKDVS › Blog › Toyota Land Cruiser 200 1VD-FTV. Ремонт блока цилиндров.
В далёком 2007 г. Корпорация Тойота дала путевку в жизнь знаменитому автомобилю Toyota Land Cruiser 200.
Одним из нескольких двигателей, предложенных потребителю, был 4,5-литровый турбодизель 1VD-FTV . С момента выпуска прошло уже 11 лет. Пришла пора подводить итоги.
Ну что сказать ? Времена крепких, надёжных, ремонтопригодных и дуракоустойчивых двигателей канули в лету.
И даже в столь уважаемой фирме как Toyota Motor Co. проектированием и разработкой двигателей рулят теперь отнюдь не инженеры, уже достаточно давно всем заправляют маркетологи.
Я не буду рассказывать о проблемах систем: топливоподачи, охлаждения и смазки двигателя 1VD-FTV. Это давно изученные проблемы, их много раз обсуждали и описывали, но как- то в тени остаётся вопрос о ремонтопригодности блока цилиндров, повреждения которого происходят отчасти по причине ошибок в проектировании вышеуказанных систем, а отчасти из специфических условий эксплуатации и ремонта на территории РФ.
Итак, проблема №1 – проворот коренных или шатунных вкладышей коленвала.
Что предлагает производитель : новый коленвал, шатуны, новый блок, или шорт блок в сборе. Цена?
Парни ну извините, богатые тоже плачут.
Фишка в том, что подобные неприятности случаются, чаще всего, после 140-200т км . А это уже как правило –второй –третий владелец. Но эти люди точно покупают такую машину не для того, чтобы купить в неё новый двигатель ценой процентов 40 от стоимости автомобиля на данный момент. Я бы даже сказал, некоторые покупают ее на последние деньги, и совсем не готовы к таким ремонтам.
Ну вот, для начала, развенчиваем миф о том, что проворот возникает там, где нет замков на вкладышах, вспоминая уже набившие оскомину V образные двигатели Land Rover. Здесь замки на вкладышах есть, но это от проворота не спасает. Так что адептов этого учения спешу расстроить.
При дефекте страдает и блок и коленвал.
Коленвал- согласно рекомендации изготовителя требования к размерам очень жёсткие, уменьшение размера от нижнего предела в 0,01 – сразу ведёт к замене коленвала или его обработке. (Ремонтных вкладышей нет от слова «совсем», по крайней мере мне найти в оригинале не удалось.) Вношу поправку, ремонтные вкладыши есть, спасибо за консультацию Topfuel 11704-51020 — коренные 0.25, 13204-51020 — шатунные 0.25
Topfuel
Причина ошибки — моя невнимательность при изучении каталога запасных частей.
В интернете есть предложения о продаже ремонтных размеров до -1.00. Это видимо Taiho и NDC
(снова спасибо за подсказку Topfuel )
От себя добавлю, что шлифовать в -0,50 и ниже я бы точно не рискнул, по ряду причин. А в -0,25 только с последующей проверкой твёрдости шеек .
Я уже писал о том, что технологии производства вкладышей шагнули вперед настолько далеко, что иногда становится страшно, времена обычного сталеаллюминиевого вкладыша прошли безвозвратно. Мощности двигателей все больше, габаритные размеры шеек все меньше. В ход пошли полимеры, многослойность, бомбардировка ионами, гальванические покрытия, вакуумное напыление, а в составе материалов – половина таблицы Менделеева, серебро, хром, марганец, висмут и ещё чёрт знает что. И ни один производитель двигателя никогда вам не скажет, ни кто производитель вкладышей, ни каков их состав.
Открываем каталог Taiho, ни слова о составах, ни слова о слоях, нет ничего. Любой уважающий себя производитель вкладышей, типа KS или Miba, практически всегда материал вкладыша указывает. То ли Taiho не считает нужным это делать, то ли есть другие причины.
Но глядя на цены вкладышей от Taiho и сравнивая их с другими известными производителями я начинаю думать, что все не просто так. Ладно оставим эту тему до другого случая.
Ну раз ремонтные вкладыши есть, то вал можно спасти? Допускаю эту возможность, сведений по ходимости отшлифованных валов у меня нет, но есть другая информация.
Вот так выглядит замер твердости на неповрежденном коленчатом валу двигателя 1VD –FTV.
Разница между коренными и шатунными шейками не более 3 единиц по шкале Роквелла, что вполне можно списать на погрешности измерений.
Но вот ведь в чём проблема, месяца три назад клиент принёс нам отшлифованный коленчатый вал в размер -0,25мм и по шатунным шейкам и по коренным. Он не проситл нас измерить твердость, мы просто должны были проверить размеры и биение. Твёрдость это была моя инициатива. Всё бы было здорово, если бы не одно «но», в процессе измерений оказалось, что твердость двух шатунных шеек оказалась более чем в два раза меньше остальных. Примерно 21 по HRC. Мне не удалось выяснить, по какой причине шлифовался этот вал, если по причине повреждения именно этих шатунных шеек, то тогда произошедшее хоть как-то объяснимо, а если нет? Но тогда приходят мысли о том, что производитель не даром не делает ремонтные размеры, он или знает о материале вала и его термообработке много больше чем мы, или по какой то другой причине заложил в технологию изготовления детали этот подводный камень.
Я не владею статистикой ходимости и наработки по отшлифованным валам, и если вы решили подобный вал отшлифовать — это Ваш выбор, но проверить после шлифовки шейки твердомером точно лишним не будет.
Блок — в руководстве по ремонту есть размеры постелей. Уже спасибо, в последнее время этот параметр все реже и реже встречается в руководствах по ремонту.
В нашем случае все как обычно, две коренные крышки получили повреждения механические и тепловые. Блоку тоже досталось, но значительно меньше.
Коренные крышки, тут все просто и понятно- от механических повреждений вырабатывается тепло, крышка получает еще и термические повреждения и изменяет свои габаритные размеры.
Почему изменилась геометрия? Крышка в блоке фиксируется за счёт разницы размеров в проёме блока и размеров крышки, иными словами говоря –посадка небольшим натягом и больше ничем.
Нет ни штифтов, ни втулок ни боковых болтов. Нет ничего, что при нагреве не позволит ей слегка съёжится, и все, она болтается в блоке, совсем немного 0,10-0,15 мм.
Восстановить плоскость разъёма на крышке, тут много ума и сложного оборудования не нужно.
Этим все овладели.
Источник