Вихрь 30 ремонт коленвала

ЛОДКИ

ГИДРОЦИКЛЫ

ПОДВОДНЫЕ ЛОДКИ

ЛОДОЧНЫЕ МОТОРЫ

СТОЯНКА / ХРАНЕНИЕ

ЖУРНАЛЫ

РЕМОНТ ЛОДОЧНОГО МОТОРА «ВИХРЬ»

Ремонт двигателя лодочного мотора «Вихрь»

Монтаж коленчатого вала лодочного мотора Вихрь

Порядок монтажа коленчатого вала

Рис. 26. Правильное положение золотника: а — верхнего цилиндра; б — нижнего цилиндра

Среднюю шейку вводят снизу вертикально в подшипник средней части. Перед этим ролики подшипника должны быть отжаты от центра к стенкам втулки во избежание их выпадения при сборке.

Затем на штифт и выступающий палец верхнего кривошипа надевают пружинные шайбы и ставят верхнюю золотниковую шайбу. Удерживая золотниковую шайбу пальцем руки, верхний кривошип устанавливают в среднюю часть картера со стороны верхнего фланца. Для того чтобы кривошипы расположились точно через 180°, необходимо риски на наружном диаметре щек кривошипов совместить в одной плоскости вдоль оси коленчатого вала (рис. 27). На нижний кривошип помещают уже известное удерживающее приспособление и специальным ключом затягивают стяжкой болт (рис. 28).

При этом нужно следить, чтобы не соскочили пружинные шайбы золотников. Стяжной болт затягивают только до совпадения отверстий для контровочного шплинта (если до этого болт дополнительно не подтягивался). Усилие затягивания болта 11+1 кгсּм. Перетягивать болт дальше совпадения отверстий и затем ослаблять нельзя — он может вытянуться. После затягивания болта и проверки плавного, без заедания, вращения коленчатого вала в средней опоре и поджатия золотниковых шайб к картеру ставят шплинт 3.2×50. Eго головку осаживают молотком, а концы разводят вдоль щеки в противоположные стороны.

Рис. 27. Правильное положение соединительных меток «а» коленчатого вала

Рис. 28. Специальный ключ S10 стяжного болта. Материал — Ст45. Шестигранник — сталь 30ХГСА. Калить HRC38-40. А — расклепать и заполировать заподлицо; Б — приварить и зачистить заподлицо.

Если заменялась какая-нибудь деталь кривошипно-шатунного механизма, подшипник коренной опоры или картер, то следует вновь подобрать толщину регулировочных шайб для обеспечения одинакового натяга пружинных шайб золотников и необходимого осевого люфта коленчатого вала в пределах 0.05-0.3 мм. Для этого нужно выполнить предварительную полную сборку картера — временно поставить верхнюю и нижнюю крышки. Верхнюю крышку надевают на коленчатый вал и через прокладку стягивают со средней частью любыми тремя болтами, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности фланца. Затем между подшипником нижней крышки устанавливают у лодочного мотора «Вихрь» регулировочную шайбу 2.101-002, а у моторов «Вихрь-М(25)» и «Вихрь-30» — шайбу 4.101-003. Шайбу устанавливают фаской в сторону галтели коленчатого вала, а плоскостью — в сторону подшипника (рис. 29).

Рис. 29. Регулировочные шайбы коленчатого вала: а — шайба 2.101-002 для моторов «Вихрь» (верхняя для моторов «Вихрь-М» и «Вихрь-30»). Материал ленты — У9АО.2 (ГОСТ 2283-69); б — нижняя шайба 4.101-003 для моторов «Вихрь-М» и «Вихрь-30». Материал — лента У9АВТ. Непараллельность торцов I и II — не более 0.03; А = 1.5; 1.7; 1.9; 2.1

Нижнюю крышку также надевают на цапфу коленчатого вала и стягивают со средней частью через прокладку тремя болтами. Пружиной или винтом (если их нет, то просто несильным постукиванием алюминиевым или медным молотком по выступающему хвостовику через подкладку) отжать вал в крайнее положение в сторону верхней коренной опоры. Определить толщину регулировочных шайб можно так: вначале надо измерить размер по опорным торцам стянутого болтом коленчатого вала (рис. 30, размер А). Затем на собранном с прокладками картере, но без коленчатого вала измеряют расстояние между торцами подшипников верхней опоры — подшипник № 205 и нижней опоры — подшипники № 305 или № 205 (рис. 30, размер Б). По разнице размеров и величине допустимого люфта находят необходимую толщину регулировочных шайб. Этот способ в домашних условиях более удобен. Есть еще и один, самый простой способ: если заменяют один вал на другой, то замеряют размер по опорным торцам одного и другого валов. По разнице замеров определяют толщину необходимых регулировочных шайб.

Рис. 30. Разрез картера двигателя в сборе с коленчатым валом. 1 — подшипник № 60205; 2 — манжета 2.114-000; 3 — кольцо 2.103-004; 4 — подшипник № 205; 5 — шайба регулировочная 2.101-002; 6 — верхняя крышка картера; 7 — шайба пружинная 2.131-004; 8 — шайба золотниковая верхняя 2.131-001; 9 — кольцо 2.102-002; 10 — сепаратор 2.142-000 с роликами; 11 — втулка 2.102-003; 12 — кольцо лабиринтное 2.102-001; 13 — шайба золотниковая нижняя 2.131-002; 14 — шайба пружинная 2.131-003; 15 — средняя часть картера; 16 — прокладка 2.101-001; 17 — нижняя крышка картера; 18 — шайба регулировочная 4.101-003; 19 — подшипник № 305(205); 20 — манжета 2.112-000

По результатам измерения (любым способом) подбирают толщину регулировочной шайбы 4.101-003 для нижней крышки, где шайба обязательна, и шайбы 2.101-002 для верхней крышки, где ее ставят при необходимости. Материал шайбы Ст.У9А0.2. При подборе шайб необходимо придерживаться следующих правил. На моторе «Вихрь», если нужно поставить одну шайбу, то ставят ее снизу, если две — обе снизу, три — две снизу, одну сверху. На моторах «Вихрь-М» и «Вихрь-30» устанавливают снизу одну шайбу 4.101-003 (одного из четырех размеров А = 1.5, 1.7, 1.9, 2.1). Если нужно устранить люфт 1.5-1.7 мм, то шайбу соответствующей толщины располагают снизу. При люфте 1.9-2.1 мм — одна шайба снизу и соответственно одна шайба 2.101-002 сверху.

После измерений верхнюю и нижнюю крышки картера снимают, на коленчатый вал ставят шайбы нужной толщины, паронитовые прокладки (но можно и из ватмана или даже толстой газеты) смазывают герметиком, клеем БФ или нитрокраской, крышки картера окончательно ставят на место и затягивают все болты крепления. Как при предварительной, так и при окончательной сборке необходимо надевать верхнюю крышку картера на коленчатый вал с навернутой на его резьбу специальной конусной оправкой (рис. 31), которая предотвращает спадение пружины с сальника 2.214-000, загибу его «усов» и гарантирует правильную постановку уплотнения.

Рис. 31. Конусная оправка для надевания верхней крышки. Материал — сталь, латунь

Советы по эксплуатации коленчатого вала

Во всех моделях лодочного мотора «Вихрь» коленчатый вал — самый ответственный и сложный узел — идентичен и полностью взаимозаменяем. Работоспособность и возможность многолетней эксплуатации этого узла полностью зависят от точного соблюдения инструкции по эксплуатации, как в части правильного проведения запуска моторов, так и соблюдения правильной пропорции топливно-смазочной смеси и, конечно, загрузки по оборотам. При нормальных условиях эксплуатации работоспособность коленчатого вала не ограничивается ни годами жизни мотора, ни наработкой в 600-800 часов.

Как показали многочисленные стендовые, ходовые и прочностные испытания в лабораторных условиях, основная причина выхода коленчатого вала из строя — неграмотный, с нарушением инструкции по эксплуатации запуск двигателя после его остановки или длительной стоянки. Конкретно это выражается в запуске с полностью открытой дроссельной заслонкой, причем незагруженный двигатель мгновенно развивает до 8000 об/мин. А ведь детали при этом начинают работать «всухую», так как на них нет необходимой смазки, которая стекла с их поверхностей за длительное время стоянки либо с еще горячих (после работы). Известно, что к таким «сухим» запускам особенно чувствительны двухтактные двигатели, установленные вертикально, как это имеет место в ПМ. В двигателях автомобилей и мотоциклов коленчатый вал горизонтален, что обеспечивает наличие масляной пленки на всех его деталях и смазки в беговых дорожках шарико- и роликоподшипников, куда оно стекает и откуда расходуется в момент запуска.

Теперь представьте себе вертикальное положение коленчатого вала. Где может удержаться смазка после остановки? Беговые дорожки подшипников качения находятся в таком положении, при котором смазка остаться в них не может. Роликоподшипники в большой головке шатунов тоже не могут сохранить смазку. Нетрудно представить, как эти «сухие» детали могут повести себя, сразу выйдя на 7000-8000 об/мин. Конечно, на какое-то ограниченное количество таких необдуманных запусков спасают специальные гальванические антифрикционные покрытия, но надолго их хватить не может. Вот где расходуется ресурс коленчатого вала! А ведь не напрасно дается четкая рекомендация: не включая зажигание, надо два-три раза провернуть мотор и только затем запустить его на малых оборотах, что обеспечит необходимую смазку деталей.

В заключение надо подчеркнуть, что коленчатый вал имеет надежную конструкцию и при правильной его эксплуатации может служить в течение 20-30 лет. В этом убеждает практика — до сих пор работают моторы «Вихрь», изготовленные в 1966-1970 гг., как и, например, «Вихрь-30» первого года изготовления у самарского инженера В. А. Краснова, который ни разу не заводил его с полностью открытым дросселем. Беречь коленчатый вал просто необходимо: он дефицитен, очень дорог и ремонту вне заводских условий не подлежит. «Сухое» же трение ведет к проскальзыванию подшипников вместо их качения. Это приводит к стиранию точек соприкосновения шариков или роликов с беговой дорожкой, нагреву и даже расплавлению, а затем и заклиниванию алюминиевого сепаратора больше головки шатуна.

На что нужно обратить внимание, рассматривая коленчатый вал с большой наработкой? После снятия маховика необходимо тщательно осмотреть конусы на коленчатом вале и в ступице маховика. Конусы должны плотно прилегать друг к другу, что лучше всего проверить «по краске»: на них не должно быть «налипания» другого металла, глубоких царапин и т. д. Если такие дефекты будут обнаружены, конусы необходимо зачистить бархатной шкуркой. Ни в коем случае нельзя допускать люфта маховика. При эксплуатации мотора нужно периодически (через 50 часов) проверять затяжку гайки крепления маховика.

Шпонка, находящаяся в конусе коленчатого вала, не является силовой деталью, так как выполняет только функцию ориентирования системы зажигания, а крепление маховика обеспечивается трением в конусах под усилием крепящей гайки. Состояние остальных деталей можно оценить только на снятом коленчатом вале или, частично, при снятом с картера блоке цилиндров, когда хорошо видны шатуны, сепаратор и ролики в его большой головке. Тогда можно убедиться, свободно ли они вращаются на пальце кривошипа и отсутствуют ли цвета побежалости на большой головке. нутренняя поверхность бронзовых втулок в малой головке шатуна при снятых поршнях и поршневых пальцах не должна иметь надиров, следов проворотов в шатуне и посинений. Поршневые пальцы должны входить в них свободно — от небольшого усилия большого пальца руки — и не иметь поперечного люфта.

Если вы готовите к установке в картер новый коленчатый вал, то следует обращать внимание на имеющиеся на нем цветовые метки (они являются чисто технологическими — для группировки деталей, проведения различных операций и т. д.) и никакого отношения к качеству вала не имеют. Поскольку окончательная шлифовка трех коренных шеек производится на собранном коленчатом вале с обеспечением их биения в пределах 0.03 мм, собирать коленчатый вал из двух различных половин, уже отшлифованных ранее, нельзя. Однако при ремонте коленчатого вала возможен и «счастливый» случай, когда биение шеек на двух разных половинах уложится в указанный диапазон. Конечно, замер биения при попытке подобной комплектовки обязателен (рис. 32).

Рис. 32. Места замера биения шеек при комплектовке коленчатого вала из двух различных половин

Источник

Замена коленвала и ремонт картера ПМ «Вихрь»

Статья на эту тему, опубликованная в журнале №50 за 1974 г., меня не удовлетворила, так как она предусматривает замену коленвала на картере, не подвергавшемся ремонту и имеющем заводские размеры. Однако чаще всего сборку коленвала с картером приходится делать после ремонта поверхностей под золотниковыми шайбами на средней части картера и (или) после ремонта верхней крышки картера.

Как известно, необходимость в ремонте поверхностей под золотниковыми шайбами возникает либо при длительной эксплуатации мотора, при которой на этих поверхностях образуются впадины и кольцевые риски-надиры, либо в результате повреждения осколками зубьев полуосей коленвала (при наезде и резком ударе дейдвуда мотора о топляк). Обычно при таком ударе растягивается стяжной болт коленвала, в зубчатом соединении образуется люфт, который постепенно увеличивается при дальнейшей работе мотора, появляется шум при работе и, наконец, мотор начинает работать, как тракторный двигатель на холостых оборотах.

Чтобы «доездить» сезон, можно ограничиться тем, что снять верхнюю крышку картера, перевернуть мотор дейдвудом вверх, расшплинтовать стяжной болт, затянуть его спецключом, заново засверлить через отверстие в щеке коленвала головку болта под шплинт, зашплинтовать, тщательно продуть стружку и собрать картер. Но при этом не будет уверенности в сохранности зубчатого соединения полуосей коленвала, среднего подшипника и верхней поверхности под верхней золотниковой шайбой на средней части картера. Зимой будет необходимо все разобрать и проверить.

1. Ремонт средней части картера

При необходимости ремонта средней части картера (рис. 1) среднюю опору надо выпрессовать специальной оправкой. Рекомендую не бросаться в крайности, и, если борозды или углубления не превышают по глубине 2 мм, среднюю часть картера проточить на токарном станке, плотно посадив её на оправку по диаметру центрирования ∅Д или Д1 и с упором в торцы фланцев Г или В, и закрепить на оправке прихватами.

Оправку необходимо изготовить с одной установки, подогнать по фактическим размерам диаметров Д или Д1 и не снимать из патрона до окончания обработки. Толщина снимаемого слоя металла «а» или «б» должна быть минимальной, но, естественно, до полного удаления задиров и впадин на обрабатываемых поверхностях А и Б. При изготовлении оправки неперпендикулярность опорных поясков (контактирующих с поверхностями Г и В обрабатываемой детали) должна быть не более 0.03 мм. Следует это проверить индикатором, не снимая оправку из патрона. Предварительно необходимо замерить маузером размеры «в» и «г» до обработки и «в₁» и «г₁» после обработки.

Если необходимая величина размера «а» превышает 2 мм, придется ставить ремонтный стальной диск. Рекомендую сделать его из стали ХВГ, 9ХС сырым с запасом по толщине и установить на эпоксидный компаунд или на бакелитовый лак на сырые штифты, после чего проточить на токарном станке на оправке возможно чище с припуском по размеру «в». Затем надо на этой же оправке установить деталь на внутришлифовальный станок (убедившись предварительно в строгой параллельности оси инструмента и оси изделия) и обработать торец А (или Б) детали на нужный размер с максимально возможной чистотой поверхности. Тщательно промыв деталь в керосине для удаления абразивных зерен, поверхность А (или Б) следует притирать вручную чугунным притиром с диаметром 100 мм и Н=80-100 мм. Протирать надо абразивным мелким порошком с керосином до полного выведения рисок и впадин. Рабочие торцы притира следует предварителъно прошлифовать на плоскошлифовальном станке.

Перед ручной притиркой необходимо убедиться в отсутствии перекоса обрабатываемой плоскости после шлифовки. Для этого на контрольной плите на «параллельках» на торец Г (или В) установите деталь и индикатором, закрепленным на стойке, проверьте плоскость А (или Б) в диаметральном направлении.(Проверку индикатором на токарном или внутришлифовальном станке в патроне вращением детали производить нельзя.) После окончания притирки (или токарной обработки) тщательно промойте деталь в керосине, удалите абразив и замерьте окончательные размеры «в₁» и «г₁».

Разница размеров «д» до обработки и после обработки даст величину А, на которую необходимо скорректировать толщину лабиринтного кольца 2.102-001. Параллельность его торцов обязательна.

При изготовлении стальных дисков контур всасывающего окна выполняется предварительно и подгоняется по картеру после штифтовки. Кромки, обращенные к золотниковой шайбе, следует запилить на радиус и зачистить шкуркой. Выполнить диск термообработанным не удается, так как, во-первых, его надо калить в тщательно выполненной оправке и в особых печах (иначе диск ведет); во-вторых, даже при шлифовке с эмульсией и съемом по 0.02 мм толщины за проход диск после снятия с магнитной плиты оказывается неплоским; кроме того, шлифовка тонкого диска представляет значительную трудность. Если шлифовать сырой диск на магнитной плите, то он самозакаливается и оказывается неплоским (сталь ХВГ).

Непараллельность поверхности Б торцу В и поверхности А торцу Г составила (по индикатору в различных диаметральных направлениях) не более 0.04 мм на длине 100 мм.

При наличии задиров на рабочей поверхности текстолитовой золотниковой шайбы ее можно прошлифовать с эмульсией, замерив ее толщину до и после обработки. Толщина новой шайбы 7.7 — 0.2 мм.

2. Ремонт верхней крышки картера

Поясок, удерживающий верхний подшипник, из-за малой толщины и появления крупного зерна при отливке в холодную форму часто отваливается при малейшем ударе во время монтажа подшипников либо при ударе на ходу о препятствие. Топливо начинает забрызгивать прерыватель. В течение трех лет я эксплуатирую переделанную крышку, у которой пришлось верхнюю часть отрезать и наварить новую из алюминиевого сплава Д1Т Чтобы сделать слабое место толще (рис. 2), я поставил резиновое уплотнение над верхним подшипником, так как наружный диаметр подшипника 52 мм, а наружный диаметр сальника 45 мм (кольцо 2.103.004 я выбросил за ненадобностью). При этом верхний подшипник получает достаточную смазку и исключается течь топлива по наружному диаметру кольца 2.103.004, имевшая ранее место. Видимых ухудшений работы в связи с понижением верхней опоры коленвала на 8 мм не наблюдалось.

После сварки крышка плотно сажается на оправку по диаметру подшипника 52 мм с упором в торец Е, прижимается к фланцу оправки и протачивается на токарном станке. Оправка обрабатывается с одной установки и не снимается со станка. Предварительно следует замерить фаску, диаметр d и размер Н₃. Протачивание ведется на диаметр d с натягом под стальную рубашку; затем задней бабкой станка напрессовывается стальная рубашка и крышка протачивается на размер d. Затем крышка картера снимается с оправки, устанавливается в патрон по поверхности d с упором в торец И, и подрезается торец Ж на размер Н₂; крышка подгоняется под сальник диаметром 45 мм на глубину h и одновременно обеспечивается размер Н₃.

3. Сборка картера с коленвалом

Для правильной сборки коленвала с отремонтированными деталями картера необходимо замерить и высчитать все фактические размеры входящих деталей, образующих размерные цепи.

Необходимые размеры коленвала показаны на рис. 3.

В случае изменения после ремонта размеров «в» и «г» на средней части картера (см. рис. 1) и изменения толщины О и П золотниковых шайб, необходимо ввести дистанционные шайбы соответствующей толщины h₃ (для верхней золотниковой шайбы и h₄ (для нижней золотниковой шайбы). Дистанционные шайбы устанавливаются на пальцы, на которых устанавливаются пружинные и золотниковые шайбы. При этом необходимо обеспечить одинаковый зазор, в котором будут установлены пружинные шайбы, для их одинакового сжатия (рис. 4):

Определение толщины h₃ верхних дистанционных шайб 4 и 4а в первом приближении следующее:

Чтобы плоскость F щеки коленвала осталась на том же месте, необходимо установить дистанционные шайбы 4 и 4а с толщиной

Предварительная толщина h₄ нижних дистанционных шайб 5 и 5а находится аналогично:

Чтобы плоскость Q щеки коленвала осталась на том же месте, необходимо установить дистанционные шайбы 5 и 5а с толщиной Н₄ = Δ₃ + Δ₄ мм.

Тогда зазоры Р для установки пружинных шайб 11 будут равны:

Теперь найдем толщину С кольца-прокладки 6:

Толщина Т кольца-прокладки 7 будет равна:

Прокладки 10 ставятся на клей БФ-2 на оба фланца.

На рис. 5 показаны размеры дистанционных шайб 4 и 4а (5 и 5а).

Остается пожелать заводам-изготовителям, чтобы на головках стяжных болтов коленвалов, идущих в запчасти, отверстие под шплинт не делалось заранее, ибо при сборке все равно попасть в него не удается и приходится засверливать новое, что иногда доставляет большие хлопоты. А вместо шплинта всегда подойдет обычный гвоздь диаметром 2.5-2.8 мм.

Однако при этом необходимо проверить, не будет ли после сборки коленвала с картером торец «Ф» оси шатуна (см. рис. 3) упираться в торец «О» верхней крышки картера (см. рис. 2).

Для этого необходимо собрать коленвал со средней и нижней частью картера, от руки нажать коленвал в сторону нижней части картера и замерить размер А (см. рис. 4). Затем остается сопоставить размер А с размером А₁:

В случае, если t равно нулю (или если А > A₁) или очень мало, следует увеличить размер h (путем проточки торца «О» верхней крышки на токарном станке) на соответствующую величину.

О надежности крепления магнето на «Вихре»

В первый же сезон эксплуатации мотора «Вихрь», поскольку винты на платинах (сегментах), удерживающих магнето, раскернены не были, два из них вылетели, и только случай спас магнето от разрушения.

Я заменил штатные пластины новыми, которые показаны на эскизе кольца-заготовки: правая (если смотреть на мотор от носа лодки) пластина — 1 и левая пластина — 2.

Материал Ст.3 оцинкованная. Заготовкой обеих пластин служит диск, который затем разрезается.

В «ушах» верхней крышки картера по месту нарезается по одному отверстию М5, а в приливах-валиках на верхней крышке картера пропиливаются пазы для установки контргаек на концы винтов. Дополнительные винты также имеют контргайки. Штатные винты заменяются на более длинные.

Отпала необходимость в керновке. За шесть лет после замены ни разу не было случая ослабления крепления пластин.

Источник