Ремонт шатунно поршневой группы двс
Ремонт шатунов. Шатуны большинства автотракторных двигателей изготавливают из сталей 40Г, 45, 45Г2, 40Х и др. Основные еАекты шатунов: изгиб и скручивание стержня; износ отверстия нижней головки шатуна; отверстия под втулку и самой втулки верхней головки шатуна; износ и смятие плоскостей разъема и торцевых плоскостей под болты в нижней головке шатуна.
Шатуны выбраковывают при аварийных изгибах, обломах и при трещинах. Шатуны двигателей ЯМЗ (всех модификаций), кроме того, выбраковывают, если сильно изношены или опилены плоскости разъема нижней головки, а шатуны двигателей СМД -60, СМД -64 и их модификаций — если смяты рифы на плоскостях разъема нижней головки.
Изгиб и скрученность шатуна измеряют при помощи различных индикаторных и оптических приспособлений.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
На многих ремонтных предприятиях общего назначения для проверки шатунов на изгиб и скручивание используют индикаторное приспособление типа КИ-724. Это приспособление универсальное, оно позволяет контролировать шатуны двигателей разных марок.
Призму с индикаторами часового типа устанавливают на оправку и передвигают ее до соприкосновения упора призмы с плоскостью плиты приспособления. В этом положении перемещают индикатор до получения натяга на измерительном стержне в пределах 1,0… 1,5 оборота стрелки. Закрепляют индикатор и совмещают нулевое деление шкалы со стрелкой. Поворачивают призму на 180° и также устанавливают индикатор.
Рис. 1. Приспособление для проверки шатуна на скрученность и изгиб:
а — установка индикаторов; б — установка разжимной оправки; в — проверка шатуна на 4 ; г — проверка шатуна на скрученность; 1 — оправка; 2 и 5 — индикаторы; 3 — плита; BTV упоР; б — разжимная оправка; 7 — призма; 8 и 10 — конусы оправки; 9 — разжимная втулка оправки.
В отверстие верхней головки шатуна с выпрессованной втулкой вставляют разжимную втулку и закрепляют ее конусами. Шатун ставят на оправку, перемещают его до упора оправки в плиту и закрепляют на оправке. Призму ставят на оправку и при соприкосновении ее упоров с плитой поочередно по отклонению стрелки от нулевого положения индикатора определяют изгиб шатуна, а по отклонению стрелки индикатора — скрученность.
Шатуны, имеющие непараллельность (изгиб) или перекос (скручивание) верхней головки шатуна относительно нижней, выходящие за допустимые размеры, подлежат восстановлению или выбраковке. Править шатуны в холодном состоянии не рекомендуется, потому что такая правка не обеспечивает стабильных результатов. Допускается правка шатунов с подогревом стержня до температуры 450…600 °С.
На специализированных моторемонтных предприятиях для проверки шатунов используют специальные оптические приборы или индикаторные приспособления типа 9570-157-1. Приспособление состоит из плиты с призмой и кронштейна, на котором расположены четыре индикатора часового типа. Два индикатора установлены вертикально и два индикатора — горизонтально, так, что оси их взаимно перпендикулярны. В отверстия нижней и верхней головок проверяемого шатуна вставляют оправки, затем шатун укладывают оправкой на призму и оправкой наклонно подводят к упору и измерительным стержням индикаторов. Разность в показаниях вертикальных индикаторов отмечает изгиб шатуна, а разность в показаниях горизонтальных индикаторов 6 — его скрученность. Перед измерением индикаторы устанавливают по специальному эталону. Такое приспособление применимо для контроля только одного типоразмера шатуна.
Допускаемая скрученность шатунов тракторных двигателей в пределах 0,05…0,08 мм, автомобильных — 0,04…0,06 мм на 100 мм длины (по оси оправки, вставленной в отверстие плоскостей разъема шатуна индикаторным приспособлением: 1 — стопорный винт; 2 — индикатор; 3 — плита.
Рис. 2. Приспособление 9570-157-1 для конт роля геометрических параметров шатуна:
1 — призма; 2 и 3 — оправки; 4 и 6 — индика торы; 5 — кронштейн; 7 — плита.
Износ отверстий нижней головки шатуна устраняют несколькими способами в зависимости от степени износа и размеров шатуна. Перед восстановлением отверстий проверяют опорные поверхности под головки шатунных болтов и гайки, а также плоскости разъема.
Опорные поверхности крышки фрезеруют до выведения следов изнашивания на вертикально-фрезерном, а шатуна на горизон-тально-фрезерном станках. При больших износах опорные поверхности наплавляют и фрезеруют под нормальный размер по высоте от плоскости разъема до опорной поверхности. Для закрепления крышки и шатуна при фрезеровании применяют специальные приспособления.
Смятые или изношенные плоскости разъема фрезеруют или шлифуют до выведения следов изнашивания и получения параллельности плоскостей с образующей отверстия. Параллельность проверяют индикаторным глубиномером или специальным приспособлением. Установив индикатору небольшой натяг, закрепляют его стопорным винтом и с помощью планки отмечают показания индикатора по концам плоскостей разъема крышки или шатуна. Непараллельность плоскостей разъема образующей отверстия допускается не более 0,02 мм на их длине.
Если слой металла, снятый шлифованием с плоскостей разъема крышки, не превышает 0,3 мм, а с плоскостей разъема шатуна 0,2 мм для дизелей и соответственно 0,4 и 0,3 мм для карбюраторных двигателей, то шатун собирают, затягивают гайки нормальным Усилием затяжки и растачивают, а затем шлифуют под нормальный размер.
При незначительном изнашивании отверстия восстанавливают таким же способом. Плоскости разъема шлифуют и отверстия под вкладыши обрабатывают под нормальный размер.
Если отверстия в шатунах под вкладыши изношены настолько, Что с плоскостей разъема требуется снимать-металла больше, чем Указано, то отверстия восстанавливают наращиванием металла с последующей обработкой под нормальный размер.
Поверхности в отверстиях шатунов автомобильных двигателей аРащивают железнением, шатунов тракторных двигателей марок СМД -14, Д-130 наплавкой под слоем флюса, в среде углекислого газа и вибродуговой.
Перед растачиванием восстанавливают плоскости разъема и опорные поверхности под головки болтов и гайки.
Некоторые авторемонтные предприятия восстанавливают отверстия нижней головки шатуна с применением растяжки. В случае значительного износа отверстия с плоскостей крышки и шатуна снимают повышенный слой металла, а чтобы сохранить межосевое расстояние, шатун растягивают в специальном приспособлении. При растягивании стержень шатуна нагревают в электроиндукторе приспособления. Затем отверстие обрабатывают под нормальный размер. Растачивают отверстия нижних головок шатунов на расточных станках или токарных в специальных приспособлениях. После расточки шлифуют, а чаще хонингуют под нормальный размер. При хонинговании применяют приспособления, позволяющие обрабатывать сразу целый комплект шатунов.
Восстановленные отверстия нижней головки шатуна должны отвечать следующим требованиям: овальность и конусность не более 0,01 мм; смещение оси относительно плоскостей разъема не более +0,3 мм; шероховатость поверхности не ниже 8-го класса.
Изношенное отверстие под втулку в верхней головке шатуна растачивают или развертывают до выведения следов изнашивания и запрессовывают втулку увеличенного размера по наружному диаметру. Внутреннее отверстие втулки растачивают на расточных станках типа УРБ -ВП-М или на токарных с помощью специальных приспособлений. После расточки втулку раскатывают роликовыми раскатками на тех же станках. При растачивании оставляют припуск под раскатку 0,04…0,06 мм, чтобы обеспечить необходимый размер под палец. Процесс раскатки улучшает на два-три класса шероховатость поверхности и увеличивает прочность посадки втулки на 70…80%.
Изношенные втулки верхней головки шату-н а, если позволяет конструкция, восстанавливают меднением наружной и внутренней поверхностей или осадкой.
Ремонт поршней, пальцев и колец. В большинстве современных двигателей поршни изготовлены из сплавов алюминия, и в процессе эксплуатации в них возникают следующие дефекты: износ направляющей части (юбки) поршня, канавок под поршневые кольца и отверстий в бобышках под поршневой палец; трещины; задиры и изломы. В поршневых пальцах изнашиваются посадочные места под втулку верхней головки шатуна и под отверстия бобышек поршня, иногда появляются трещины. Поршневые кольца изнашиваются по толщине, ширине и теряют упругость.
Поршни и поршневые кольца, изношенные за пределы допускаемых размеров, не восстанавливают. При текущем ремонте изношенные отверстия в бобышках поршня развертывают под увеличенный палец. Чтобы сохранить соосность отверстий, их развертывают специальной длинной разверткой за один проход. После развертывания проверяют индикаторным нутромером диаметр отверстия и на специальных приспособлениях — перпендикулярность оси отверстия к оси или образующей поршня.
Поршневые пальцы с трещинами выбраковывают, а изношенные по диаметру восстанавливают раздачей под прессом или железнением. После раздачи или железнения пальцы шлифуют под нормальный размер.
В ГОСНИТИ разработан эффективный способ термической раздачи пальцев. Сущность его заключается в следующем. Палец нагревают в электроиндукторе и через внутреннюю полость пропускают охлаждающую воду. В результате этого наружный диаметр пальца увеличивается, его затем шлифуют под нормальный размер. Этот способ рекомендован для специализированных цехов по восстановлению деталей и внедряется на ремонтных предприятиях.
Источник
Шатунно-поршневая группа. Проверка технического состояния и ремонт
Поршни, как и цилиндры, должны относиться к одной размерной группе, иметь один и тот же буквенный индекс. По наружному диаметру поршни разбиты на пять размерных групп (А, Б, В, Г, Д) через 0,01 мм. Буквенная маркировка наносится на поверхность днища поршня. Поршни, как и цилиндры, могут иметь ремонтные размеры с разделением на классы с увеличенным диаметром. Однако некоторые автопредприятия не подразделяют поршни ремонтных размеров на классы, а указывают только на увеличение диаметра по отношению к номинальному. Такое изменение диаметра ремонтного поршня может обозначаться символами. Так, в автомобилях ВАЗ треугольник обозначает увеличение диаметра на 0,4 мм, квадрат — на 0,8 мм. Зарубежные предприятия применяют буквенное или цифровое обозначение увеличения диаметра. Например, в автомобилях «Ниссан 25» — увеличение на 0,25 мм, «50» — на 0,5 мм.
При подборе поршня главным является обеспечение необходимого монтажного зазора между поршнем и цилиндром, который определяется измерением поршня и цилиндра.
На то, как правильно ориентировать поршень при установке в цилиндр, показывает стрелка на дне поршня. Она должна быть направлена в сторону привода распределительного вала.
Поршневые пальцы подразделяются на классы по наружному диаметру. Класс диаметра может маркироваться на торце пальца.
Поршневые кольца поставляют с номинальным и увеличенными ремонтными размерами. Они могут иметь цифровую маркировку.
Шатуны обрабатывают вместе с крышкой. Чтобы при сборке не перепутать шатуны и их крышки, на обеих деталях штампуют номер цилиндра, в который их устанавливают.
Шатуны, как и поршни, подбирают по массе. Массы шатунов (без поршня и вкладыша) не должны различаться более чем на 4—8 г в зависимости от модели двигателя. По массе шатуны могут быть объединены в группы.
Проверка технического состояния поршневых колец. Подбор и установка поршневых пальцев.
Если при эксплуатации двигатель расходует масла более 100 г на 100 км пути и появляется угар, значит необходимо проверить или заменить поршневые кольца. Для их проверки необходимо частично разобрать двигатель, вынуть поршни с кольцами и очистить их от смолистых отложений и нагара. Па поршне, поршневых кольцах, поршневом пальце, шатуне и его крышке не допускаются трещины.
Большое значение для обеспечения работоспособности и ресурса деталей поршневой группы имеет торцевой зазор в канавке поршня. Чтобы исключить пригорание кольца в верхней канавке, необходим увеличенный зазор. Максимально допустимый торцовый зазор не должен превышать 0,10—0,15 мм.
Проверку технического состояния поршневых колец на соответствие техническим требованиям производят по специальным параметрам. Для проверки кольцо помещают в тот цилиндр, в котором оно работало, на расстоянии 20—25 мм от нижнего торца. Чтобы кольцо установить правильно, необходимо продвинуть его в цилиндре головкой поршня, которая используется в качестве оправки.
Если зазор недостаточен, необходимо запилить стыковые поверхности, а если повышен — кольцо заменяют. Упругость поршневых колец измеряют на специальных весах с помощью гибкой ленты, охватывающей кольцо. Проверка может показать, что необходимо заменить только верхнее поршневое кольцо, так как оно изнашивается быстрее остальных. При значительном износе цилиндров необходимо использовать ремонтный комплект колец номинального размера, пока зазор в замке колец не превысит 0,75 мм. Цилиндр заменяют в случае, если зазор больше предельно допустимого.
Перед установкой поршневые кольца смазывают моторным маслом и располагают относительно поршневого пальца так, чтобы они были расположены не на одной линии, а под углом друг к другу. Устанавливают поршневые кольца при помощи специального приспособления (рис. 3).
Рис. 3.
Установка поршневых колец с помощью специального приспособления
Если приспособления такого нет, используют стальные полоски (рис. 4).
Рис. 4.
Установка поршневых колец с помощью трех стальных полосок
Комплекты ремонтных колец выпускают с нехромиро-ванными верхними кольцами, чтобы они быстрее прирабатывались к поверхности цилиндров.
При разборке двигателя после 50—65 тыс. пробега рекомендуется поршневые кольца заменять. После замены поршневых колец первые 10 тыс. автомобиль должен работать при невысоких нагрузках и на пониженных скоростях.
После длительной эксплуатации при ремонте двигателя необходимо удалять нагар с днищ поршней, с клапанов и с головок камер сгорания. Перед удалением нагар смачивают керосином для размягчения и снимают наждачной бумагой или проволочной щеточкой. Иногда нагар с поршней снимают на двигателе, находящемся на автомобиле. В этом случае операцию нужно проводить осторожно и закрывать все отверстия, расположенные рядом с цилиндром, из которого удаляется нагар, чтобы частицы нагара не попали в водяные и масляные каналы; чтобы частицы нагара не попали в цилиндр, вокруг поршня наносят пластичную смазку, которую осторожно удаляют щепочкой или спичкой вместе с частицами нагара. Проверяя зазор между вкладышами и шейками коленчатого вала, необходимо обратить внимание на следующее: если зазор находится в пределах допустимого при износе, можно использовать эти вкладыши, не изменяя диаметра шеек коленчатого вала; если зазор больше предела допуска, необходимо шатунные шейки прошлифовать до ближайшего ремонтного размера и установить вкладыши ремонтного размера.
При разборке поршневые пальцы необходимо снимать только с помощью пресса, применять молоток не допустимо. Не поврежденные и мало изношенные детали шатунно-поршневой группы необходимо помечать, чтобы при сборке установить их на прежние места. Перед сборкой поршневой палец подбирается к поршню.
Для некоторых автомобилей допустимым считается такой износ пальца, при котором он не выпадает из поршня при комнатной температуре, если держать палец так, чтобы он находился в вертикальном положении. Если его смазать моторным маслом, он должен входить в отверстие поршня при нажатии рукой.
Для большинства двигателей поршневой палец должен входить в верхнюю головку шатуна от усилия руки. В отверстие поршня он должен входить после его нагрева в воде до 65—85°С. В случае, если в поршне был установлен палец последнего класса, поршень заменяют вместе с пальцем.
Для облегчения сборки поршень подогревают в емкости с водой до 50—75°С, а поршневой палец смазывают моторным маслом. Остывший поршневой палец дополнительно смазывают моторным маслом через отверстия в бобышках поршня. Запрессовывать в шатун палец нужно с помощью специального приспособления. Если после сборки поршня с шатуном стрелка на днище поршня направлена в сторону отверстия для выхода масла на нижней головке шатуна, сборка произведена правильно.
Техническое обслуживание и ремонт кривошипно-шатунного механизма
Кривошипно-шатунный механизм двигателя служит для преобразования прямолинейного движения поршней во вращательное движение коленвала. Б него входят блок цилиндров, одна общая или несколько отдельных головок цилиндров, поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатуны, коленвал с подшипниками, поддон картера и маховик.
Надежную работу кривошипно-шатунного механизма в процессе работы автомобиля обеспечивают своевременный уход за ним и применение для смазки масел, рекомендуемых предприятием-изготовителем.
Причины возникновения неисправностей в кривошипно-шатунном механизме.
Неисправности в кривошипно-шатунном механизме возникают в результате изнашивания поршневых колец, поршней и гильз цилиндров, коренных и шатунных подшипников и шеек коленчатого вала, поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршня или бронзовых втулок верхней головки шатуна, повреждения прокладок головок блока цилиндров или ослабления крепления головок блока.
Признаками этих неисправностей являются характерные стуки, которые легко прослушиваются с помощью приборов, например, стетоскопа (рис. 5). По характеру стука или шума в определенном месте двигателя определяют вид неисправности.
Рис. 5. Стетоскоп
Чтобы по стуку или шуму правильно определить причину его появления, нужно знать характер стуков при различных неисправностях. Например, стуки поршней характеризуются глухим щелкающим звуком, который прослушивается выше плоскости разъема картера при резком уменьшении частоты вращения коленчатого вала сразу после пуска холодного двигателя.
У коренных подшипников стук сопровождается сильным, глухим низкого тона звуком, прослушивается в плоскости разъема картера двигателя при резком изменении частоты вращения коленчатого вала. Стук шатунных подшипников более резкий и звонкий по сравнению со стуком коренных подшипников. Он прослушивается в зоне вращения кривошипа соответствующего цилиндра. Исчезновение или значительное уменьшение стука при выключения зажигания или форсунки в этом цилиндре говорит о неисправности подшипника.
Стук поршневого пальца резкий, звонкий, высокого тона. Он прослушивается в зоне расположения цилиндров, в местах, соответствующих верхнему и нижнему положениям поршневого пальца, при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Стук поршневого пальца не следует путать с детонационными стуками, которые появляются при большом угле опережения зажигания и исчезают при его уменьшении.
Источник