Ремонт кривошипно шатунного механизма трактора
В процессе эксплуатации двигателя изнашиваются его детали, уплотнения, нарушаются крепления и регулировки, на стенках деталей, образующих камеру сгорания (головки цилиндров, днище поршня и др.), откладывается нагар. Все это постепенно снижает показатели работы двигателя.
Основные неисправности двигателя, возникающие вследствие нарушения работы его кривошипно-шатунного механизма: падение мощности, перегрев двигателя, ухудшение его пусковых свойств, преждевременные вспышки в цилиндрах и детонационные стуки, повышенный расход топлива и смазки, падение давления масла в системе смазки, стуки поршней и пальцев, стуки в подшипниках коленчатого вала, течь воды в цилиндры или в картер и др.
Техническое состояние кривошипно-шатунного механизма оценивают различными способами. Качественную оценку проводят по результатам визуального наблюдения за работой двигателя и субъективных суждений, в частности по снижению тяговых свойств, уменьшению скорости движения, повышенному расходу топлива и масла, падению давления в системе смазки, цвету отработавших газов, дымлению из маслоналивного патрубка, шумам и стукам в двигателе и т. п.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Качественная оценка состояния кривошипно-шатунного механизма весьма проста и доступна, однако ее достоверность во многом зависит от уровня квалификации и опытности работника.
При количественной оценке определяют максимальную мощность двигателя, часовой расход топлива, угар (расход) масла, степень потери компрессии двигателя, величину прорыва газов в картер и др. Для этого вида оценки необходим комплекс приборов и устройств.
Оценку технического состояния кривошипно-шатунного механизма начинают с наблюдения за работой двигателя под нагрузкой. Затем в результате внешнего осмотра выявляют места подтекания жидкостей, трещины головок и блока цилиндров. Прослушиванием двигателя на разных скоростных режимах определяют стуки поршней и пальцев, стуки в шатунных и коренных подшипниках коленчатого вала.
Перед разборкой двигателя производят качественную и количественную оценку его технического состояния. Шумы и стуки обследуют с применением стетоскопа, прорыв газов — газовым счетчиком или ротаметром, компрессию двигателя — компрессиометром, герметичность цилиндров неработающего двигателя — прибором со сжатым воздухом, мощность двигателя и расход топлива — на специальных тормозных стендах.
Основная причина снижения мощности и повышения расхода топлива и масла при дымлении из сапуна и масло-заливной горловины — снижение компрессии вследствие износа цилиндров, поршней и компрессионных колец и нарушения плотности в сопряжениях этих деталей.
Цилиндр больше всего изнашивается в верхней части в плоскости действия нормальной силы.
В поршне наиболее подвержены износу опорные поверхности направляющей части, через которые передается нормальная сила, стенки канавок под поршневые кольца и цилиндрические опорные поверхности бобышек под поршневым пальцем.
Поршневые кольца изнашиваются от трения о цилиндр по радиальной толщине и от ударов о стенки кольцевой канавки при перемещениях поршня по высоте. Износ кольца приводит к увеличению зазора в замке и в поршневой канавке. При этом ухудшаются компрессионные свойства колец, что приводит к потере мощности двигателя, чрезмерному нагреву колец и направляющей части поршня, большому угару масла, закоксовыванию колец в канавках, нагарообразованию.
Падение давления масла в двигателе до 0,1 МПа или менее указывает на значительные его утечки из системы смазки. Если масляный насос исправен, в двигателе достаточное количество масла и отсутствуют подтекания через неплотности маслопроводов, то давление масла в системе снижается из-за увеличения зазора между вкладышами и шейками коленчатого вала в результате износа трущихся поверхностей.
Значительный износ цилиндров, поршней, поршневых колец и пальцев, подшипников и шеек коленчатого вала приводит к стукам, по которым также можно установить неисправности кривошипно-шатунного механизма. Характерные стуки особо четко выделяются при резких изменениях скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя.
Стуки пальцев, поршней и колец хорошо прослушиваются в зоне их движения в цилиндре. Пальцы имеют отчетливый металлический стук в верхней части цилиндра (в момент перехода поршнем в. м, т.); кольца имеют звонкий, но несильный стук; стук изношенных поршней особо хорошо прослушивается при запуске холодного двигателя.
Изношенные подшипники коленчатого вала издают глухой, изменяющийся в зависимости от режима работы двигателя стук.
Изношенные гильзы или цилиндры растачивают и шлифуют на увеличенный размер, соответствующий ремонтному размеру поршня. При установке гильзы в блок-картер особое внимание уделяют монтажу резиновых уплотняющих колец и проверке выступание торца гильзы над верхней плоскостью блока (для лучшего обжатия прокладки и фиксации гильзы).
По размерам цилиндров подбирают поршни и поршневые кольца. Зазор между цилиндром и юбкой поршня из алюминиевого сплава в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, должен быть: при эллиптическом профиле юбки и наличии разреза на ней 0,05…0,10 мм; при цилиндрической форме юбки и отсутствии разреза на ней 0,15…0,30 мм.
Подбор поршневых колец по цилиндру заключается в проверке зазора в замке кольца, установленного в цилиндр. ‘Зазор в замке (0,2…0,8 мм) обеспечивает возможность расширения кольца при нагревании.
Затем кольца подбирают по канавкам поршня. Верхнее компрессионное кольцо, как правило, хромированное. Конусное кольцо устанавливают торцом меньшего диаметра к днищу поршня; так называемые скручивающиеся кольца рыточкой или фаской на внутренней цилиндрической поверхности направляют вверх, к днищу поршня. Зазоры между кольцами и канавками поршня по высоте приблизительно находятся в пределах: для верхнего компрессионного кольца 0,1…0,3 мм; для последующих компрессионных колец 0,07…:0,25 мм; для маслосъемных колец 0,07…0,15 мм.
Во избежание поломки колец устанавливать их на поршень надо весьма осторожно, с применением специальных приспособлений. После установки колец на поршень их замки должны быть равномерно расставлены по окружности сечения поршня. Однако при этом следует избегать размещения замков в зоне бобышек.
Поршневые пальцы подбирают к поршням по размерным группам. При нагревании поршня из легкого сплава в воде или масле до температуры 80…90 °С поршневой палец должен легко входить в бобышки. После охлаждения палец с бобышками образует неподвижное соединение.
Поршни и шатуны двигателей имеют весовые допуски, которые следует учитывать при комплектовании шатунно-поршневых групп.
Соединяя поршни с шатунами, необходимо иметь в виду следующее:
— разрез на юбке поршня должен быть обращен в сторону, противоположную направлению действия нормальной силы;
— если ось бобышек смещена относительно оси поршня, то это смещение должно быть обращено в сторону направления вращения коленчатого вала (вправо);
— стрелки и надписи на днище поршня позволяют контролировать соединение поршня с шатуном и установку ша-тунно-поршневой группы в цилиндр;
— сверление в нижней головке шатуна должно быть обращено в сторону распределительного вала;
— при несимметричной нижней головке шатуны устанавливают короткой стороной в сторону ближайшего коренного подшипника.
После перешлифовки шеек коленчатого вала под очередной ремонтный размер вкладыши подбирают в соответствии с новыми размерами шеек. Зазоры в подшипниках коленчатого вала обычно находятся в пределах 0,03… 0,15 мм.
Перед укладкой коленчатого вала в блок-картер тщательно проверяют крепление противовесов, очищают масляные каналы, надежно крепят пробки полостей шатун 1ых шеек.
Сборке кривошипно-шатунного механизма предшествует смазка основных трущихся поверхностей — зеркала цилиндров и шеек коленчатого вала.
Болты и гайки шатунных и коренных подшипников затягивают равномерно динамометрическим ключом, рекомендуемым для данного двигателя моментом 100….450 Н-м. Особо тщательно и надежно выполняют шплинтовку гаек и болтов.
Источник
Ремонт кривошипно шатунного механизма трактора
Кривошипно-шатунный механизм ( KLUM ). В процессе эксплуатации дизеля происходит естественное изнашивание гильз цилиндров, поршней, поршневых колец, шеек коленчатого вала и его подшипников, поршневых пальцев и опорных поверхностей бобышек поршня. С ухудшением технического состояния деталей кривошипно-шатун-ного механизма увеличивается расход (угар) картерного масла; становится заметным дымление из сапуна; снижаются компрессия в цилиндрах и давление масла в главной магистрали; более шумной становится работа дизеля.
Эти симптомы, как правило, отчетливо проявляются в конце срока службы дизеля или при аварийных повреждениях деталей КШМ .
Кривошипно-шатунный механизм надежно работает до капитального ремонта дизеля только при рациональном его использовании, своевременном и качественном обслуживании агрегатов и систем, влияющих на интенсивность изнашивания деталей механизма.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
При эксплуатации техническое состояние кривошипно-шатунного механизма определяют без разборки дизеля по косвенным показателям, используя электронные приборы и простейшие механические приспособления.
При ежесменном техническом обслуживании ( ЕТО ) прослушивают работу дизеля и обращают внимание на повышенные стуки в зонах расположения подшипников коленчатого вала и верхних головок шатуна. Повышенные и глухие стуки, как правило, прослушиваются только при значительных зазорах или при аварийных повреждениях подшипников.
При первом и втором техническом обслуживании (ТО-1 и ТО-2) проверяют давление масла в главной магистрали смазочной системы. Снижение давления масла до 0,15…0,1 МПа у прогретого дизеля при исправных агрегатах смазочной системы и правильных показаниях манометра указывает на значительный износ подшипников коленчатого вала.
При третьем техническом обслуживании (ТО-3) проверяют техническое состояние ци-линдро-поршневой группы по количеству газов, прорывающихся в картер дизеля. Количество газов определяют индикатором расхода газов при номинальной частоте вращения коленчатого вала. Индикатор устанавливают на маслозаливную горловину вместо крышки.
Во время измерений закрывают пробками отверстие сапуна и отверстие под масломерную линейку. Проверяют специальным приспособлением зазоры в шатунных подшипниках и верхних головках шатуна без разборки дизеля.
При увеличении зазоров в подшипниках коленчатого вала более допустимых значений и сильном дымлении из сапуна дизель направляют в ремонт.
Механизм газораспределения дизеля. Основными показателями технического состояния механизма газораспределения являются зазоры между штоками клапанов и бойками коромысел, фазы газораспределения,’ износ кулачков, плотность прилегания клапанов к гнездам головки, состояние головки цилиндра, уплотнительной прокладки, шестерен распределения и др.
Износы деталей и нарушение регулировки механизма газораспределения приводят к снижению мощности и топливной экономичности дизеля.
При ТО-2 проверяют и при необходимости регулируют зазоры между штоками клапанов и бойками коромысел. Для оценки величины зазоров в клапанном механизме без снятия крышки используют автостетоскоп. Стуки прослушивают у работающего дизеля на малой частоте вращения коленчатого вала, прикладывая наконечник автостетоскопа к клапанной коробке. При больших зазорах в клапанном механизме прослушиваются четкие металлические стуки.
Следует помнить, что для наивыгоднейшей работы дизеля необходимо устанавливать в клапанном механизме зазоры, рекомендуемые предприятием-изготовителем.
При ТО – 3 проверяют неплотности клапанов, фазы газораспределения, износ шестерен, подшипников и кулачков распределительного вала.
Неплотности клапанов оценивают по величине утечки сжатого воздуха, подаваемого в проверяемый цилиндр при закрытых клапанах под давлением 0,2 МПа при помощи компрессорно-вакуумной установки. Расход воздуха определяют на выпускной трубе или на впускном трубопроводе воздухоочистителя при помощи индикатора расхода газов. При неплотностях, превышающих допустимое значение, головку цилиндров ремонтируют. Фазы газораспределения проверят по углу начала открытия впускных клапанов первого и последнего цилиндров.
Износ кулачков распределительного вала без снятия с дизеля определяют по величине перемещения клапанов, с учетом зазоров между штоками и бойками коромысел.
Суммарный износ шестерен газораспределения, подшипников и кулачков распределительного вала определяют по смещению фаз в сторону запаздывания.
Основные неисправности кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов двигателя. Техническое состояние механизмов двигателя определяют внешним осмотром и проверкой их работы на различных режимах, контролем за расходом масла, прорывом газов в картер двигателя, проверкой изменения качества масла, замером давления масла в системе смазки, проверкой герметичности цилиндров и прослушиванием работы двигателя.
Основными признаками неисправностей механизмов двигателя являются падение компрессии и появление стуков. Затрудненный пуск двигателя, потеря его мощности, повышенный расход топлива и масла свидетельствуют о потере компрессии двигателя.
Падение компрессии происходит из-за износа поршней и цилиндров, пригорания или износа поршневых колец, неплотного прилегания клапанов к седлам или головки к блоку цилиндров. Причинами стуков двигателя являются износ деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. Об износе коренных и шатунных подшипников свидетельствует падение давления масла, которое должно быть при частоте вращения коленчатого вала двигателя, равной 1000 мин-1, не менее 250 кПа.
Приемы выполнения работ при техническом обслуживании механизмов двигателя. Герметичность цилиндров двигателя проверяют компрессометром на прогретом двигателе (температура охлаждающей жидкости должна быть не менее 80 °С). На карбюраторном двигателе для этого вывертывают все свечи и полностью открывают дроссель карбюратора. Устанавливают наконечник (рис. 1) компрессометра в отверстие под свечу и провертывают коленчатый вал стартером в течение 2—3 с. Давление по манометру компрессо-метра должно быть 700—720 кПа. После проверки компрессии в одном цилиндре выпускают воздух из компрессометра через клапан и последовательно проверяют компрессию во всех остальных цилиндрах. Разница давления в цилиндрах двигателя не должна превышать 100 кПа.
На дизельном двигателе при минимальной частоте вращения коленчатого вала 500—600 мин-1 компрессометр устанавливают поочередно в каждый цилиндр вместо форсунки и зажимают скобой. У исправного двигателя давление в каждом цилиндре должно быть не ниже 3000 кПа, а разность между значениями давления в цилиндрах не должна превышать 200 кПа.
Рис. 1. Проверка компрессии в цилиндрах двигателя
Рис. 2. Проверка тепловых зазоров у клапанов
Регулировка клапанов (рис. 2) производится на холодном двигателе при полностью закрытых клапанах, т.е. при положении поршней в верхней точке конца такта сжатия.
Для регулировки необходимо:
— осторожно снять крышки головок цилиндров и установить поршень первого цилиндра в конце такта сжатия по меткам установки зажигания;
— установить щуп между коромыслом и стержнем клапана толщиной 0,20—0,30 мм для двигателей 3M3-5234;
— ослабить контргайку и регулировочным винтом отрегулировать зазор, чтобы щуп был слегка зажат;
— закрепить контргайку, удерживая отверткой регулировочный винт, вторично проверить зазор;
— в порядке работы цилиндров двигателя отрегулировать зазоры в остальных цилиндрах.
Рис. 3. Последовательность затяжки гаек головок цилиндров двигателей:
а — ЗМЗ -4026; 6 — 3M3-5234; в — ЗИЛ -ВО; г — РАБА — МАН ; д — КамАЗ
Аналогично регулируют клапаны на двигателях КамАЗ и РАБА — МАН . Клапаны регулируют после проверки затяжки болтов крепления головок цилиндров. Затяжку гаек крепления проверяют в период обкатки двигателя через 500 км пробега и при ТО-2. Гайки и болты подтягивают динамометрическим ключом в последовательности, указанной на рис. 20 цифрами, на прогретом двигателе в два приема. При окончательной затяжке прикладываемые моменты для двигателей ЗИЛ равны 100—120 Нм, КамАЗ—186—205 Нм, МАИ—186 Нм.
Длительная эксплуатация кривошипно-шатунного механизма приводит к износу его деталей — вкладышей подшипников, поршней, шеек коленчатого вала. Рабочие зазоры увеличиваются, мощность двигателя падает, возрастает расход топлива и масла. Внешне чрезмерный износ основных деталей двигателя сопровождается появлением стуков.
Износ одних поршневых колец стуками не сопровождается, но компрессия двигателя резко падает. Двигатель плохо заводится, неустойчиво работает на малых оборотах, увеличивается расход масла и топлива. Отработавшие газы при этом выходят из трубы глушителя вместе с копотью, а из маслозаливной горловины — в виде голубоватого дыма.
Для обеспечения нормальной и долговечной работы двигателя необходимо поддерживать двигатель в чистоте, регулярно подтягивать крепления, проверять и регулировать тепловые зазоры между клапанами и толкателями, очищать детали камеры сгорания от нагара.
Перед началом работы необходимо очищать поверхности двигателя от масла и грязи. Для этой цели поверхности двигателя сначала обрабатывают кистью или ветошью, смоченными в керосине, а затем их вытирают насухо.
Особое внимание следует обращать на места, близко расположенные к гидронасосам и трубопроводам гидроарматуры.
Еженедельно необходимо выполнять контрольную подтяжку креплений головки блока цилиндров. Эту работу можно выполнять только на холодном двигателе.
Крепления всех приборов двигателя, поддона, картера, глушителя и самого двигателя к раме погрузчика также нуждаются в периодической проверке и подтяжке.
Установленные между толкателями и клапанами тепловые зазоры в процессе работы могут изменяться. При увеличении зазора клапан полностью не открывается, что ухудшает заполнение цилиндров горючей смесью (для впускных клапанов) либо затрудняет удаление отработавших газов (для выпускных клапанов).
Все это приводит к падению мощности двигателя и сопровождается стуками в клапанной коробке.
При недостаточном тепловом зазоре клапаны неплотно садятся в свои гнезда, давление в цилиндрах двигателя во время такта сжатия падает из-за утечки рабочей смеси. Эта неисправность сопровождается вспышками и хлопками в выпускном трубопроводе (если нарушен зазор между выпускным клапаном и толкателем) или в карбюраторе (если нарушен зазор между толкателем и впускным клапаном).
Величина теплового зазора клапанов контролируется набором плоских щупов. В процессе работы на стенках камеры сжатия, на клапанах и на днище поршня отлагается слой нагара, который образуется при сгорании топлива и масла. Слой нагара обладает низкой теплопроводностью и вследствие этого нарушается тепловой режим и падает мощность двигателя. Раскаленные частицы нагара вызывают преждевременное воспламенение рабочей смеси и способствуют возникновению детонации. Вследствие того, что частицы нагара обладают абразивными свойствами, цилиндры и детали группы изнашиваются быстрее.
Очищают детали двигателя при снятой головке блока металлическими скребками осторожно, так как детали, выполненные из алюминиевых сплавов, могут быть легко повреждены. При снятии головки блоков следует избегать повреждения сталеасбестовой прокладки.
Трубопроводы и воздушный фильтр, включенные в систему вентиляции картера, очищают от смолистых отложений, промывая их керосином или ацетоном.
Источник