Ремонт блока і гільз циліндрів

Ремонт блока. У більшості двигунів блоки виготовлені із сірого і спеціального легованого чавуну. У процесі експлуатації їх можливі такі основні дефекти: тріщини, зломи і пробоїни; пошкодження й спрацювання різьби в отворах і на шпильках; спрацювання отворів у втулках і під втулки розподільного вала; спрацювання, овальність, конусність і зміщення отворів в опорах під вкладиші корінних підшип­ників; жолоблення поверхонь прилягання до головки блока; спрацю­вання отворів під палець проміжної шестірні, під установочні штифти та втулки; спрацювання торцевих поверхонь гнізд під верхні бурти гільз циліндрів; спрацювання клапанних гнізд і втулок клапанів; спра­цювання, овальність, конусність і задирки поверхонь циліндрів або гільз циліндрів.

Блок вибраковують при тріщинах і обломах у гніздах під вклади­ші корінних підшипників, в отворах під втулки розподільного вала, у масляних каналах і місцях, недоступних для ремонту, а також у ви­падках, коли є: більш як дві тріщини між отворами циліндрів (гільз) або клапанних гнізд; більш як чотири тріщини у водяних сорочках або більш як дві тріщини, що входять на оброблені поверхні; зломи одного і більше гнізд під ущільнювальні кільця гільз циліндрів розмі­ром більш як 1/3 периметра.

Тріщини, зломи і пробоїни заварюють електродуговим або газовим зварюванням, накладанням латок та закріпленням їх болтами і зва­рюванням, накладанням латок із застосуванням полімерних матеріа­лів на основі епоксидних смол. Тріщини в місцях, де немає великих навантажень, закривають штифтами або ущільнювальними фігурни­ми вставками.

Спрацьовані різьбові отвори відновлюють нарізуванням різьби збільшеного розміру або за допомогою вставок. Шпильки із спрацьо­ваною різьбою, як правило, вибраковують, а інколи відновлюють наплавлюванням і нарізуванням різьби нормального або збільшеного розміру.

Спрацьовані отвори під втулки розподільного вала (до послаб­лення посадки втулок) розточують під втулки ремонтного розміру. Отвори втулок розточують під ремонтний розмір опор вала або від­новлюють встановленням втулок із зменшеними отворами і шліфу­ють опори розподільного вала по цих отворах.

Посадочні місця (постелі) під вкладиші корінних підшипників від­новлюють нанесенням покриттів зварюванням, насталюванням або сумішами на основі епоксидних смол.

Перед наплавлюванням постелі розточують на глибину 1… 1,5 мм. Наплавлюють постелі електрозварюванням, маловуглецевим електро­дом з крейдяною обмазкою способом відпалюючих валиків або газо­вим зварюванням чавунними прутками із застосуванням флюсів ФСЧ-1 і ФСЧ-2. Можна також наплавляти постелі газовим полум’ям, використовуючи латунні прутки, та флюс — буру і напаювати твер­дим припоєм ПМЦ-54 (або латунню Л-62, ЛК). Перед наплавлюванням шпильки корінних підшипників закривають кожухами з листової ста­лі, площини розняття — мідними накладками, а отвори для подачі масла — азбестовими, графітовими або мідними пробками, щоб захис­тити їх від бризок і напливів під час наплавлювання.

Іноді постелі відновлюють накладанням півкілець. У цьому разі постелі розточують так, щоб товщина стінок півкілець після остаточ­ної обробки була в межах 1,5…2,0 мм. Півкільця виточують з чавуну, який за механічними властивостями близький до чавуну блока. За­кріплюють півкільця в блоці і кришках гладенькими штифтами діа­метром 6…8 мм, виготовленими з м’якої сталі, зачищають їх врівень з поверхнею півкілець.

Постелі блоків автомобільних двигунів відновлюють насталюван­ням у проточному електроліті. Застосовують спеціальні установки, які дають змогу одночасно насталювати всі постелі корінних підшипників. Перед насталюванням постелі розточують, щоб відновити їх геомет­ричну форму й видалити з робочої поверхні шар, насичений маслом. Потім розточену поверхню готують так само, як і при звичайному ванному насталюванні. У комірку, утворювану пристроєм на кожній постелі, подають проточний електроліт. Цей процес дає змогу наро­щувати шар металу завтовшки 0,4…0,8 мм.

Сумішами на основі епоксидних смол відновлюють постелі корін­них підшипників блоків тракторних і автомобільних двигунів. Засто­совують таку суміш (у частках за масою): 100 — смоли ЭД-6, 25 — пластифікатора (аліфатичної епоксидної смоли ТЭГ-1); 160 — напов­нювача (залізного порошку) і 15,5 — отверднювача (поліетиленополіаміну). Перед нанесенням суміші постелі проточують на глибину 0,3…0,6 мм, а потім поверхні надають шорсткості для кращого зчеп­лення пасти з металом. Наносять суміш завтовшки 1,5-—2,5 мм і після затвердіння ретельно зачищають наплив на площинах розняття. Пло­щини розняття кришок фрезерують, а потім шліфують на глибину 0,8… …1,2 мм і вставляють кришки на постелі, підклавши під них по одній прокладці завтовшки 0,05 або 0,10 мм з кожної сторони. Затягують болти або гайки кріплення кришок нормальним зусиллям і розточу­ють отвори під нормальний розмір. Після розточування знімають кришки і зачищають бічні напливи суміші, прочищають і продувають масляні канали.

При спрацюванні або жолобленні окремих постелей їх відновлю­ють сумішами на основі епоксидних смол без дальшої обробки. Спра­цьовані постелі шліфують вручну шліфувальним кругом крупної зер­нистості з приводом через гнучкий вал. Наносять приготовлену суміш шаром не менш як 1 мм і вкладають на всі постелі спеціальну скалку діаметром, рівним номінальному розміру отворів під корінні підшип­ники. Перед укладанням скалку змащують шаром мінерального мас­ла. Постелі, які не треба відновлювати, використовують для центру­вання скалки. Затискають скалку кришками і чекають, поки затвер­діє суміш, після чого кришки і скалку знімають, а патьоки і напливи пасти зачищають напилком або шабером.

Отвори під корінні підшипники в блоках двигунів, спрацьовані не більш як на 0,30 мм у вертикальній і не більш як на 0,20 мм у гори­зонтальній площинах, відновлюють розточуванням їх під номіналь­ний розмір із зміщенням осей колінчастого і розподільного валів. Для цього площини розняття кришок корінних підшипників фрезерують, а потім шліфують на глибину 0,5…0,7 мм, ставлять їх у блок, затягу­ють болтами або гайками з необхідним зусиллям і, змістивши осі ва­лів, розточують отвори під номінальний розмір.

Отвори під корінні підшипники розточують одночасно з отворами під опори розподільного вала на спеціальних горизонтально-розточувальних верстатах моделі РД. Такі верстати випускають для віднов­лювання блока двигуна однієї марки. Наприклад, верстат РД-14 при­значений для розточування отворів тільки блока двигунів ЄМД-14, верстати РД-50 — для блока двигунів Д-50, верстат РД-2 — для бло­ка двигунів ГАЗ-51А і т. д.

Верстати забезпечують високу якість розточування і дають мож­ливість зберігати відстань між осями колінчастого й розподільного ва­лів. При розточуванні отворів із зміщенням осей в сторону головки блок встановлюють на змінні планки меншої товщини, а із зміщенням осей у сторону кришок — на планки більшої товщини. Товщину вка­зано на поверхні планки.

Розточують отвори спеціальними борштангами, які легко знімати і встановлювати на верстат.

Неспіввісність розточених отворів під корінні підшипники допус­кається в межах 0,02…0,03 мм на всій довжині блока, а конусність і овальність — не більш як 0,02 мм.

Жолоблення поверхні прилягання до головки блока, яке переви­щує 0,15 мм, усувають шліфуванням на плоскошліфувальних або вер­тикально-свердлильних верстатах за допомогою спеціальних пристро­їв. У невеликих майстернях можна усувати жолоблення пришабровуванням або шліфуванням вручну кругом діаметром 300…450 мм (за­лежно від розмірів блока).

Прошліфувавши поверхню, перевіряють глибину гнізд під верхні бурти гільз і при потребі поглиблюють їх торцевими фрезами на тов­щину шару, знятого при шліфуванні. Якщо гнізда спрацьовані, їх об­робляють фрезами так, щоб була однакова глибина в усіх гніздах, і ставлять металеві прокладки, закріплюючи їх клеєм ВС-10Т або на епоксидній суміші.

Після шліфування площини і відновлення гнізд виступання за­пресованих гільз над поверхнею блока повинно відповідати технічний вимогам.

При складанні дизельних двигунів, де шліфувалася верхня поверх­ня блока, треба на такий самий розмір проточити днища поршнів, щоб вони не дотикалися до площини головки блока.

Жолоблення інших привалкових поверхонь блока усувають шліфу­ванням, фрезеруванням або струганням.

Спрацьовані отвори під втулки клапанів, штовхачів, установочні штифти і палець проміжної шестірні відновлюють розвертанням під ремонтний розмір або встановленням втулок.

Контроль і випробування блока

Блок двигуна — дуже складна й відповідальна корпусна деталь, від технічного стану якої значною мі­рою залежать техніко-економічні показники і ресурс відремонтованого двигуна. Тому після виявлення несправностей при дефектації й усу­нення їх блок знову піддають контролю, оскільки зварювання та інші способи ремонту можуть порушити основні геометричні параметри йо­го. У блоці знову перевіряють, чи немає жолоблення привалкових пло­щин, контролюють співвісність отворів під корінні вкладиші, биття торців виточок під бурт гільзи циліндрів, перпендикулярність осей цих виточок до осі корінних підшипників і випробовують блок на герме­тичність.

Жолоблення поверхонь прилягання контролюють за допомогою лі­нійки типу ШП-630 і набору щупів. Для більшості двигунів жолоб­лення площини прилягання головки блока допускається в межах 0,8…0,10 мм.

Співвісність отворів під корінні вкладиші перевіряють за допомо­гою гладеньких оправок, індикаторних та інших приладів, а на спе­ціалізованих підприємствах — за допомогою пневматичних або оптич­них установок.

Контрольну гладеньку оправку, спеціально виготовлену для одно­го типорозміру блока, вкладають у постелі блока і затягують кришки динамометричним ключем при нормальному зусиллі. Якщо оправка прокручується і переміщується в осьовому напрямі зусиллям руки, то співвісність отворів перебуває в допустимих межах.

Пристрій для перевірки співвісності отворів у блоці

Пристрій для перевірки співвісності отворів у блоці

Індикаторний пристрій, зображений на рис. 70, є найбільш універ­сальним. Ним можна визначати зміщення середніх опор відносно крайніх і овальних отворів. У випробовуваному блоці ставлять на міс­це кришки опор і затягують їх з Нормальним зусиллям. На крайні опори вставляють центрувальні втулки 1. Ступінчаста кільцева по­верхня втулок дає можливість встановлювати їх без зазора в межах допуску на діаметр отворів блока. У втулки вводять оправку 2 і перед вимірюваним отвором надівають на оправку індикаторний пристрій. Гвинтом 8 встановлюють важіль 6 у таке положення, при якому його сферичний палець 4 стикатиметься з поверхнею отвору, а індикатор матиме натяг у межах нормованої ділянки стрілки. Стрілку індикато­ра ставлять на нуль і, повертаючи пристрій на 360°, по відхиленню стрілки визначають зміщення вимірюваної опори відносно крайніх. Так само перевіряють зміщення і в інших опорах. Для більшості дета­лей зміщення отворів суміжних опор допускається не більш як на 0,3 мм і несуміжних — не більш як на 0,04 мм.

Биття торців виточок під бурт гільзи циліндрів контролюють інди­каторним пристроєм, який за своєю будовою і принципом дії анало­гічний пристрою для вимірювання співвісності отворів під підшипни­ки. Допустиме биття виточок під бурт гільзи відносно осі отвору не по­винно перевищувати 0,06 мм, а непаралельність опорної поверхні виточок відносно верхньої площини блока — 0,03 мм.

Перпендикулярність осей посадочних поясків під гільзи циліндрів до осі отворів під підшипники перевіряють індикаторним пристроєм типу КП-4638. Але ці пристрої не завжди дають точні виміри, тому й не знайшли широкого застосування.

Розроблені ГОСНИТИ і готуються до випуску більш ефективні пневматичні пристрої типу 70-8704-1002, 70-8704-1003, КИ-4862 та інші, призначені для контролю геометричних параметрів блоків, а також оптичні установки типу КИ-5506 і оптико-механічні установки. Остан­ні дають можливість комплексно контролювати параметри просторо­вої геометрії блоків двигунів. За допомогою такої оптико-механічної установки можна контролювати співвісність корінних опор колінчас­того вала у вертикальній і горизонтальній площинах, nefпендикулярність осей розточок під гільзи циліндрів до осі отворів корінних під­шипників, паралельність осей розточок під гільзи циліндрів між собою і прямолінійність привалкових площин блоків.

Випробування блока на герметичність водяної сорочки охолоджен­ня проводять під час дефектації до випресовування гільз циліндрів і після ремонту блока, коли запресовані нові або відремонтовані гільзи. Випробовують блоки на спеціальних гідравлічних стендах типу КИ-5372. Блок ставлять нижньою привалковою площиною на нижню плиту (стіл) стенда і герметизують його плитами з м’якою маслобензостійкою гумою, притискаючи їх пневматичними механізмами. Потім у сорочку охолодження подають воду під тиском до 0,4 МПа і про­тягом 5 хв оглядають блок. Поява течі води або потіння свідчать про несправність блока. Для зручності огляду стенди оснащені механіз­мом, який дає змогу в процесі випробування повертати блок у різні положення.

Ремонт циліндрів і гільз циліндрів

Основні дефекти — спрацюван­ня і задирки робочої поверхні, а для гільз циліндрів додатково дефор­мація і спрацьовування зовнішніх посадочних поверхонь. У деяких тракторних двигунах буває кавітаційне спрацювання поверхонь охо­лодження.

Робочі поверхні циліндрів і гільз циліндрів спрацьовуються рівно­мірно. Найбільше спрацьовуються ділянки, розміщені проти верхньо­го компресійного кільця прн положенні поршня у верхній метровій точці (в. м. т.). Тому циліндри вимірюють (індикаторним нутроміром) у зоні найбільшого спрацьовування на відстані ЗО…40 мм від верхньої кромки.

Спрацьовані й пошкоджені поверхні циліндрів і гільз циліндрів відновлюють розточуванням і наступною доводкою (хонінгуванням) під ремонтний розмір.

Для циліндрів і гільз циліндрів двигунів типу ГАЗ і ЗИЛ перед­бачено три збільшених ремонтних розміри з інтервалом через 0,5 мм від номінального розміру.

Гільзи циліндрів двигунів ямз (усіх моделей і модифікацій), А-01М, А-41 і Д-37 (усіх модифікацій) ремонтних розмірів не мають. Гільзи циліндрів решти тракторних двигунів відновлюють під ремонт­ний розмір, збільшений на-0,7 мм проти номінального.

Усі циліндри або гільзи циліндрів одного блока обробляють під один ремонтний розмір. Циліндри, виконані в тілі блока, спрацьовані до останнього розміру, відновлюють встановленням гільз з наступною обробкою під номінальний розмір.

Розточують циліндри і гільзи циліндрів на вертикально-розточу­вальних верстатах типу 278Н. На деяких ремонтних підприємствах гільзи циліндрів розточують на токарних верстатах, застосовуючи спе­ціальні пристрої, або шліфують їх абразивними кругами. Базовими по­верхнями при встановленні блока для розточування циліндрів є ниж­ня привалкова площина і фаска у верхній частині циліндра. При вста­новленні гільз на розточування або шліфування базовими поверхнями є зовнішній чисто оброблений поясок і верхній торець гільзи.

Під час розточування циліндрів блока стежать за додержанням відстаней між осями циліндрів і перпендикулярності осей циліндрів до осі колінчастого вала. Відхилення від перпендикулярності допускаєть­ся більш як на 0,05 мм на всій довжині циліндра. При розточуванні або шліфуванні гільз циліндрів стежать за товщиною стінок гільзи. Різниця в товщині стінок гільзи, виміряних по посадочних поясках у вертикальній площині, не повинна перевищувати 0,06 мм.

Після розточування діаметр циліндра або гільзи повинен бути на 0,04…0,10 мм менший від ремонтного розміру, це так званий припуск на наступну доводку (хонінгування).

Схема процесу хонінгування циліндрів блока

Схема процесу хонінгування циліндрів блока

Доводку циліндрів виконують на вертикально-хонінгувальних або вертикально-свердлильних верстатах спеціальними хонінгувальними головками 3 (рис. 71). На головці по обводу встановлено чотири, п’ять або шість змінних дрібнозернистих абразивних брусків 2. Головку, з’єднану з хвостовиком 5 через шарнір 6, закріплюють у шпинделі верстата. При хонінгуванні головка з абразивними брусками здійснює обер­тальний і зворотно-поступальний рух по стінках циліндра. На потрібний роз­мір бруски розтискають вручну за до­помогою кільця подачі 4. На сучасних хонінгувальних головках для розтискання брусків використовують гідрав­лічні і пневматичні приводи.

У міру зняття металу і стирання брусків при ручному механічному приводі радіальна подача виконуєть­ся автоматично спіральною пружиною, а при пневматичному приводі бруски автоматично притискаються з постійним зусиллям.

Охолодною рідиною при хонінгуванні є гас або суміш гасу (80… …90%) із машинним маслом. Його вдосталь подають у циліндр про­тягом усього процесу. Щоб забезпечити високу точність геометричних розмірів, хід головки встановлюють таким, щоб абразивні бруски ви­ходили за верхній і нижній краї циліндра на 0,2…0,3 їхньої довжини.

Як правило, хонінгування виконують у два прийоми: попереднє (чорнове) і остаточне (чистове). Чорнове хонінгування виконують крупнозернистими брусками зеленого карборунду на керамічній ос­нові зернистістю 10…16 або брусками із синтетичних алмазів марки АСР 50/40 і АСР 100/80. Припуск на чистове хонінгування залиша­ють у межах 0,02…0,03 мм. Чистове хонінгування виконують брусками із синтетичних алмазів марок АСМ 20/14 і АСМ 28/20.

Орієнтовний режим хонінгування: колова швидкість хонінгуваль­ної головки 60…80 м./хв; зворотно-поступальна — 20…25 м/хв.

На деяких ремонтних підприємствах замість хонінгування застосо­вують розкочування кульковими або роликовими розкочувальними го­ловками. У цьому разі при розточуванні залишають припуск на розко­чування в межах 0,05…0,06 мм.

Після остаточної обробки (хонінгування або розкочування) оваль­ність і конусність циліндрів не повинна перевищувати 0,02 мм, а шор­сткість поверхні повинна бути не нижче 9 класу.

Спрацьовані й пошкоджені посадочні поверхні гільз відновлюють насталюванням і наступною обробкою під номінальний розмір.

Кавітаційне спрацювання поверхонь охолодження гільз усувають полімерними сумішами на основі епоксидних смол.

Ремонт деталей шатунно-поршневої групи

Ремонт шатунів. Шатуни більшості автотракторних двигунів виго­товляють із сталей 40Г, 45, 45Г2, 40Х та ін. Основні дефекти шату­нів: вигин та скручування стержня, спрацювання отвору нижньої головки шатуна, отвору під втулку і самої втулки верхньої головки ша­туна, спрацювання й зминання площин розняття і торцевих площин під болти в нижній головці шатуна.

Шатуни вибраковують, коли є аварійні вигини, обломи і тріщини. Шатуни двигунів ЯМЗ (усіх модифікацій), крім того, вибраковують, якщо дуже спрацьовані або обпиляні площини розняття нижньої го­ловки, а шатуни двигунів СМД-60, СМД-64 і їх модифікацій, — якщо зім’яті рифи на площинах розняття нижньої головки.

Вигин або скрученість шатуна вимірюють за допомогою різних ін­дикаторних і оптичних пристроїв.

На багатьох ремонтних підприємствах загального призначення для перевірки шатунів на вигин і скручування використовують ін­дикаторний пристрій типу КИ-724 (рис. 72). Цей пристрій універ­сальний, він дає можливість контролювати шатуни двигунів різних марок.

Перевірка шатуна на скрученість

Перевірка шатуна на скрученість

Призму 7 з індикатором годинникового типу встановлюють на оправку 1 (рис. 72, а) і пересувають її до зіткнення упора 4, призми з площиною плити З пристрою. У цьому положенні індикатор 2 пе­ресувають до утворення натягу на вимірювальному стержні в ме­жах 1,0. .1,5 оберту стрілки. Закріплюють індикатор і суміщують нульову поділку шкали із стрілкою. Повертають призму на 180° і також встановлюють індикатор 5.

В отвір верхньої головки шатуна з випресуваною втулкою встав­ляють розтискну втулку 9 (рис. 72, б) і закріплюють її конусами 8 і 10. Шатун ставлять на оправку 1 (рис. 72, в), переміщують його до упору оправки 7 у плиту 3 і закріплюють на оправці. Призму ставлять на оправку 6 і при зіткненні її упорів з плитою 3 почергово по відхиленню стрілки від нульового положення індикатора 2 визначають ви­гин шатуна, а по відхиленню стрілки індикатора 5 (рис. 72, г) — скрученість.

Погнутий шатун вирівнюють під пресом або в спеціальному гвинтовому пристрої. Скручений шатун також випрямляють. Шатун затискають у лещата і випрямляють вилкуватим важелем або спеціа­льними важелями 3 (рис. 73) з гвинтовим пристроєм. Щоб результа­ти правки були задовільними, треба застосовувати стабілізуюче піді­грівання.

На спеціалізованих мотороремонтних підприємствах для перевірки шатунів використовують спеціальні оптичні прилади або індикатор­ні пристрої типу 9570-157-1 (рис. 74). Пристрій складається з плити 7 з призмою 1 і кронштейна 5, на якому розміщені чотири індикато­ри годинникового типу. Два індикатори 4 встановлені вертикально і два індикатори 6 горизонтально, так щоб осі їх були взаємно перпен­дикулярні. В отвори нижньої та верхньої головок випробовуваного ша­туна ставляють оправки 2 і 3, потім шатун вкладають оправкою 2 на призму 1 і оправкою 3 похило підводять до упора і вимірювальних стержнів індикаторів. Різниця в показах вертикальних індикаторів 4 означає вигин шатуна, а різниця в показах горизонтальних і інди­каторів 6 — скрученість шатуна. Перед вимірюванням індикатори вста­новлюють по спеціальному еталону. Такий пристрій можна застосо­вувати для контролю тільки одного типорозміру шатуна.

Схема пристрою для перевірки паралельності площин

Схема пристрою для перевірки паралельності площин

Допустима скрученість шатунів тракторних двигунів лежить у ме­жах 0,05…0,08 мм, автомобільних — 0,04…0,06 мм на 100 мм довжини (по осі оправки, вставленої в отвір верхньої головки шатуна), а допустимий вигин — 0,03…0,05 мм для шатунів тракторних двигунів і 0,02…0,03 мм для автомобільних на 100 мм довжини.

Спрацювання отворів нижньої головки шатуна усувають кількома способами залежно від ступеня спрацьованості і розмірів шатуна. Перед відновленням отворів перевіряють опорні поверхні під голов­ки шатунних болтів і гайки, а також площини розняття.

Опорні поверхні кришки фрезерують до видалення слідів спрацю­вань на вертикально-фрезерному верстаті. При значних спрацюваннях опорні поверхні наплавляють і фрезерують під нормальний розмір по висоті від площини розняття до опорної поверхні. Кришку і шатун при фрезеруванні кріплять спеціальними пристроями.

Зім’яті або спрацьовані площини розняття фрезерують або шлі­фують до видалення слідів спрацювання й утворення паралельності площин з твірною отвору. Паралельність перевіряють індикаторним глибиноміром або спеціальним пристроєм (рис. 75). Встановивши індикатору 2 невеликий натяг, закріплюють його стопорним гвинтом 1 і за допомогою планки 3 відмічають покази індикатора по кінцях площин розняття кришки або шатуна. Непаралельність площин роз­няття твірної отвору допускається не більш як 0,02 мм на їхній дов­жині.

Якщо шар металу, знятий шліфуванням з площин розняття криш­ки, не перевищує 0,3 мм, а з площин розняття шатуна 0,2 мм для ди­зельних двигунів і відповідно 0,4 і 0,3 мм для карбюраторних, то ша­тун складають, затягують гайки нормальним зусиллям затяжки і роз­точують, а потім шліфують під нормальний розмір.

При незначному спрацюванні отворів їх відновлюють таким са­мим способом. Площини розняття шліфують і отвори під вкладиші об­робляють під нормальний розмір.

Якщо отвори в шатунах під вкладиші спрацьовані настільки, що з площин розняття треба металу знімати більше, ніж вказано, то от­вори відновлюють нарощуванням металу з наступною обробкою під нормальний розмір.

Поверхні в отворах шатунів автомобільних двигунів нарощують насталюванням, шатунів тракторних двигунів марок СМД-14, Д-130 — наплавлюванням під шаром флюсу, у середовищі вуглекислого газу і вібродуговим методом.

Перед розточуванням відновлюють площини розняття та опорні поверхні під головки болтів і гайки.

На деяких авторемонтних підприємствах отвори нижньої голов­ки шатуна відновлюють із застосуванням розтяжки. Якщо отвір дуже спрацьований, то з площин кришки і шатуна знімають підвищений шар металу, а щоб зберегти міжосьову відстань, шатун розтягують у спеціальному пристрої. При розтягуванні стержень шатуна нагрі­вають в електроіндукторі пристрою. Потім отвір обробляють під нор­мальний розмір. Розточують отвори нижніх головок шатунів на роз­точувальних верстатах або токарних у спеціальних пристроях. Після розточування їх шліфують, а частіше хонінгують під нормальний роз­мір. При хонінгуванні застосовують пристрої, які дають можливість обробляти відразу цілий комплект шатунів.

Відновлені отвори нижньої головки шатуна повинні задовольняти такі вимоги: овальність і конусність не більш як 0,01 мм; зміщення осі відносно площин розняття не більш як ±0,3 мм; шорсткість по­верхні не нижче 8-го класу.

Спрацьований отвір під втулку у верхній головці шатуна розто­чують або розвертають до виведення слідів спрацювань і запресо­вують втулку збільшеного розміру по зовнішньому діаметру. Внутріш­ній отвір втулки розточують на розточувальних верстатах типу УРБ-ВП-М або на токарних за допомогою спеціальних пристроїв. Після розточування втулку розкочують роликовими розкатками на тих самих верстатах. При розточуванні залишають припуск під розкочу­вання 0,04…0,06 мм, щоб забезпечити потрібний розмір під палець. Процес розкочування поліпшує на 2—3 класи шорсткість поверхні і збільшує міцність посадки втулки на 70…80%.

Спрацьовані втулки верхньої головки шатуна, якщо дозволяє кон­струкція, відновлюють мідненням зовнішньої і внутрішньої поверхонь або осадкою.

Ремонт поршневих пальців і кілець

У більшості сучасних двигу­нів поршні виготовлені із сплавів алюмінію, і в процесі експлуатації у них виникають такі дефекти: спрацювання напрямної частини (юб­ки) поршня, канавок під поршневі кільця та отворів у бобишках під поршневий палець; тріщини, задирки і зломи. У поршневих пальцях спрацьовуються посадочні місця під втулку верхньої головки шату­на і під отвори бобишок поршня, іноді з’являються тріщини. Поршне­ві кільця спрацьовуються по товщині, ширині і втрачають пружність.

Поршні і поршневі кільця, спрацьовані понад допустимі розміри, не відновлюють. При поточному ремонті спрацьовані отвори в бобиш­ках поршня розвертають під збільшений палець. Щоб зберегти співвісність отворів, їх розвертають спеціальною довгою розверткою за один прохід. Після розвертання індикаторним нутроміром перевіря­ють діаметр отвору і на спеціальних пристроях — перпендикулярність осі отвору до осі або твірної поршня.

Поршневі пальці з тріщинами вибраковують, а спрацьовані по ді­аметру відновлюють роздаванням під пресом (див. § 4 розділу І дру­гої частини) і насталюванням. Після роздавання і насталювання па­льці шліфують під нормальний розмір.

У ГОСНИТИ розроблено ефективний спосіб термічного роздаван­ня пальців. Палець нагрівають в електроіндукторі і через внутрішню порожнину пропускають охолодну воду. Внаслідок цього зовнішній діаметр пальця збільшується і його потім шліфують під нормальний розмір. Цей спосіб рекомендується застосовувати в спеціалізованих підприємствах і цехах по відновленню деталей.

Ремонт колінчастого вала і маховика

Ремонт колінчастого вала. Колінчасті вали більшості двигунів виготовлені штампуванням із сталей 45, 50, 50Г та деяких двигунів (ГАЗ-53, ГАЗ-66 тощо) відливанням з високоміцного магнієвого ча­вуну ГУ 2544. Основні дефекти колінчастих валів: вигин, спрацюван­ня посадочних місць і шпонкових канавок під шестірню і шків вала, а також посадочного місця в торці вала під підшипник; пошкоджен­ня або спрацювання різьби під храповик, спрацювання отворів або різьби у фланці кріплення маховика, маслозгінної різьби і бурта упор­ної корінної шийки, спрацювання шийок вала по діаметру і по дов­жині.

Колінчастий вал вибраковують при наявності тріщин будь-якого характеру і розміщення за винятком незначних відшарувань на по­верхнях шийок, якщо їх можна ліквідувати шліфуванням під ремонт­ний розмір. Колінчасті вали більшості тракторних двигунів вибрако­вують при спрацюванні корінних або шатунних шийок, що виходить за межі останнього ремонтного розміру, а вали автомобільних двигу­нів — при спрацюванні шийок по довжині, що виходить за межі до­пустимих розмірів.

Вигин колінчастого вала виникає внаслідок сумісної дії залиш­кових напруг у металі, які виникли при виготовленні вала, і знакозмінних навантажень у процесі роботи двигуна. Випрямляють вали в холодному стані на призмах під пресом (рис. 76) або поверхневим наклепуванням пневматичним молотом.

Колінчасті вали деяких формових двигунів (типу ЯМЗ та ін.) ви­прямляти холодним способом під пресом не рекомендується, оскільки це знижує втомленісну міцність. Після холодної правки під пресом колінчастий вал обробляють термічним способом: нагрівають до 180…200°С і витримують 5…6 год. Биття середньої корінної шийки ко­лінчастого вала відносно крайніх допускається не більш як 0,05 мм.

Спрацьовані посадочні місця під шестірню або шків відновлюють наплавлюванням і обробкою під нормальний розмір. Посадочне міс­це в торці під підшипник відновлюють постановкою втулки з натягом і обробкою її під номінальний розмір. Приклад відновлення отвору в торці колінчастого вала двигуна ЗИЛ-130 показано на рис. 77.

Правка колінастого вала

Правка колінастого вала

Спрацьовані шпонкові канавки обробляють під ремонтний розмір або повністю заварюють і нарізують на цьому місці канавку номі­нального розміру. При цьому місце розташування канавки під шпонку повинно бути відновлено особливо ретельно, щоб не порушити точ­ність встановлення розподільних шестерень.

Спрацьовані отвори або різьбу у фланці відновлюють розвертан­ням разом з маховиком під збільшені розміри болтів.

Різьбу під храповик відновлюють нарізуванням різьби збільшено­го розміру, виготовленням нового храповика або наплавлюванням і нарізуванням різьби збільшеного розміру на старому храповику.

Маслозгінну різьбу при спрацьованості до глибини менш як 1,0 мм поглиблюють до відновлення нормального профілю і полірують шліфу­вальною шкуркою зернистістю 8…6. Спрацьований установочний бурт корінної шийки наплавляють і обробляють під потрібний розмір.

Корінні і шатунні шийки колінчастого вала спрацьовуються не­рівномірно і неоднаково.

Шатунні шийки по довжині спрацьовуються на конус, а по діамет­ру на овал, тобто набувають еліпсності, причому найбільша спрацьо­ваність по діаметру спостерігається в площині кривошипа по поверхні, повернутій до осі корінних підшипників.

Корінні шийки, як правило, по довжині спрацьовуються рівномір­но, а по діаметру — на еліпс. Більше спрацьовуються поверхні, по­вернуті до осі шатунних шийок у площині кривошипа.

Особливості спрацювання шийок враховують при дефектації ко­лінчастого вала. Шийки вимірюють у двох перерізах на відстані 10 мм від щік і в двох площинах: у площині кривошипа (напрям найбільшо­го спрацювання) і перпендикулярно до неї.

Шийки потрібно шліфувати, якщо еліпсність шатунних шийок пе­ревищує 0,05 і корінних 0,06 мм, а також якщо є задирки, забоїни, глибокі риски або спрацювання, що перевищують допустимі. Одной­менні, тобто всі шатунні або всі корінні шийки шліфують під один ремонтний розмір.

Шийки колінчастих валів автомобільних двигунів, що вийшли своїми розмірами за межі ремонтних, наплавляють автоматичним на- плавлюванням під шаром флюсу і обробляють під номінальні розмі­ри. Щоб подовжити строк служби колінчастих валів і вкладишів трак­торних двигунів, введені додаткові (проміжні) ремонтні розміри ши­йок з інтервалом через 0,25 мм. На відміну від основних, додаткові ремонтні розміри маркують буквою Д:Ді, Д2, Д3 і т. д.

Шліфують шийки колінчастого вала на спеціальних шліфувальних верстатах: спочатку корінні, потім шатунні.

За установочні бази при шліфуванні корінних шийок беруть фас­ку отвору під храповик і фаску або отвір у торці вала під підшипник. Попередньо ці бази перевіряють і при потребі виправляють. Для пере­вірки колінчастий вал встановлюють у центрах і вимірюють його биття по спрацьованих поверхнях. Наприклад, установочні бази виправ­ляють при битті більш як 0,03 мм на неробочій частині шийки під шестірню колінчастого вала двигуна СМД-14А (рис. 78) і більш як 0,05 мм на зовнішній поверхні фланця під маховик.

Перевірка радіуса кривошипа

Перевірка радіуса кривошипа

При шліфуванні шатунних шийок за установочні бази беруть ший­ку під шестірню і зовнішню циліндричну поверхню фланця під махо­вик або прошліфовані крайні корінні шийки.

Перед шліфуванням отвори масляних каналів зенкують на раді­ально-свердлильних верстатах або електродрилем. При шліфуванні залишають припуск у межах 0,004…0,005 мм на наступне полірування.

Полірують шийки пастою ГОИ № 20…ЗО на спеціальних верстатах або за допомогою спеціальних пристроїв одночасно всі шатунні і всі корінні шийки.

Після шліфування і полірування шийок колінчасті вали та масляні канавки в них ретельно промивають, продувають стиснутим повітрям і вали піддають контролю. Перевіряють радіус кривошипа вала, биття корінних шийок і фланця кріплення маховика.

Биття корінних шийок і фланця перевіряють у центрах за допомо­гою індикаторів годинникового типу.

Радіус кривошипа перевіряють за допомогою індикаторів годин­никового типу.

Радіус кривошипа перевіряють за допомогою спеціальних при­строїв типу 70-8784-1010 або 9571-38, схему якого показано на рис. 79. Пристрій складається із корпуса-труби 2, двох призм 1, приваре­них до труби, і чотирьох індикаторів 3. Індикатори встановлюють по еталону, а потім пристрій ставлять призмами на першу і задню шийки корінних підшипників так, щоб вимірювальні стержні індикаторів стикалися з поверхнями відповідних шатунних шийок. Відхилення стрілок від нульового положення відповідатиме відхиленню радіусів кривошипа від нормальних значень.

На спеціалізованих ремонтних підприємствах колінчасті вали конт­ролюють за допомогою пристроїв типу 70-8735-1006 або 9571-49, схему якого подано на рис. 80. Ці пристрої дають можливість проводити комплексну перевірку вала. На них визначають радіус кривоши­па, биття корінних шийок і фланця кріплення маховика. Вал край­німи корінними опорами вкладають на призми 2, встановлені на пли­ті 1. На цій самій плиті змонтовані індикатори 3 годинникового типу, за допомогою яких при повертанні вала на 360° вимірюються всі вка­зані параметри. Для вимірювання радіуса кривошипа індикатори встановлюють по еталонному валу.

Пристрій для комплексної перевірки колінчастого вала

Пристрій для комплексної перевірки колінчастого вала

Відновлені вали повинні відповідати таким технічним вимогам: овальність і конусність шийок під підшипники — не більш як 0,01 мм для малих валів і не більш як 0,02 мм для великих валів; биття ший­ки під шестірню і середніх корінних шийок відносно крайніх — не більш як 0,03 мм; биття фланця кріплення маховика по торцю па крайніх точках —не більш як 0,04 мм; шорсткість поверхні шийок — не нижче 9-го класу; радіуси галтелей і радіуси кривошипів — відпо­відно до технічних вимог.

Вкладиші корінних і шатунних підшипників виготовляють з біме­талевої штаби, що складається з маловуглецевої сталі й антифрик­ційного шару свинцевистої бронзи, алюмінієвого сплаву АСМ або ба­біту. У вкладишах тракторних двигунів застосовують переважно сплав АСМ, а в автомобільних двигунах — бабіт. Основні дефекти вкладишів: спрацювання, викришування, задирки, розтріскування або виплавлення антифрикційного шару; зминання або зрізування фік­суючих виступів (вусиків), спрацювання по зовнішній поверхні і тор­цевих площинах розняття.

Вкладиші слід замінити, якщо хоч один з цих дефектів вийшов за межі, допустимі вимогами, або коли овальність шийок і зазори між вкладишами та шийками колінчастого вала більші від допус­тимих.

Вкладиші ремонтного розміру з незначним спрацюванням анти­фрикційного шару, якщо вони не мають інших дефектів, розточують на великий діаметр додаткового або основного ремонтного розміру. На двигун не можна ставити вкладиші, товщина антифрикційного ша­ру яких залишилася менш як 0,16 мм.

Для автомобільних двигунів крім вкладишів ремонтного розміру випускають вкладиші, не повністю оброблені по внутрішньому діамет­ру. Такі вкладиші можуть бути розточені у відповідних межах під будь-який розмір шийок вала.

Розточують вкладиші на розточувальних верстатах типу УРБ-ВП-М у спеціальних пристроях. Найкраще, коли шатунні вкла­диші розточують безпосередньо в шатуні при нормальному затяган­ні гайок шатунних болтів, а корінні вкладиші — у блоці на верстатах типу РД також при нормальному затяганні гайок або болтів кришок корінних підшипників.

Шорсткість поверхні розточених вкладишів повинна бути не нижче 8-го класу, а овальність і конусність — не більш як 0,02 мм. На зов­нішній поверхні розточених вкладишів видаляють старе маркування і наносять нове, вказуючи ремонтний розмір і місце встановлення (нижній і верхній).

Розкомплектовувати розточені вкладиші, так само як і нові, не можна.

Ремонт маховика з вінцем

Маховики виготовляють із сірого чаву­ну. У процесі експлуатації можливі такі основні дефекти: задирки і спрацювання поверхні стикання з веденим диском зчеплення; пошкод­ження та спрацювання гладеньких і різьбових отворів, а також зубів вінця шестірні; незбалансованість.

Маховик вибраковують при поломках і появі тріщин, при спрацю­ванні робочої поверхні до вибракуваної товщини.

Задирки і сліди спрацювань на поверхні стикання з веденим ди­ском зчеплення ліквідують проточуванням і наступним зачищанням наждачним полотном (зернистістю 8…6), наклеєним на дерев’яний брусок. Неплощинність робочої поверхні допускається не більш як 0,15 мм. Крім того, перевіряють биття робочої поверхні відносно базо­вого торця під фланець колінчастого вала. Це биття перевіряють на спеціалізованих підприємствах за допомогою спеціального індикатор­ного пристрою типу 70—8731—1035. Торцеве биття робочої поверхні не повинно перевищувати 0,1 мм на крайніх точках.

Спрацьовані гладенькі і різьбові отвори відновлюють розвертан­ням під збільшений діаметр і нарізуванням різьби збільшеного розмі­ру. Отвори під болти кріплення до колінчастого вала відновлюють ра­зом з отворами фланця вала.

Задирки і забоїни торців зубів вінця зачищають лицьовим напил­ком або шліфувальним кругом з гнучким валом. Дозволяється замі­нювати вінець або перепресовувати його на маховику з поворотом на 180°. При напресовуванні вінця натяг повинен становити не менш як 0,40 мм. Перед напресовуванням вінець нагрівають до 150…220°С.

Відремонтований маховик балансують на пристроях для статично­го балансування. Дисбаланс ліквідують висвердлюванням металу на торцевій площині, повернутій у бік колінчастого вала. Отвори висверд­люють діаметром 8…9 мм на глибину не більш як 8… 10 мм.

Контрольні запитання і завдання

  1. Які основні дефекти бувають у блоці циліндрів?
  2. Як ліквідують жолоблення привалкових поверхонь?
  3. При яких дефектах блок циліндрів вибраковують?
  4. Як усувають тріщини і відновлюють спрацьовані різьбові отвори?
  5. Якими способами відновлюють отвори під корінні підшипники колінчастого вала?
  6. Як і на яких верстатах розточують отвори під корінні підшипники та під опо­ри розподільного вала?
  7. Які параметри просторової геометрії перевіряють у блоці циліндрів і за до­помогою яких пристроїв?
  8. Приклади основних дефектів циліндрів і гільз циліндрів та способи відновлення їх під ремонтний розмір?
  9. Основні дефекти шатунів та способи виявлення й усунення їх?
  10. Які дефекти бувають у поршнях та поршневих пальцях і як усувають їх?
  11. Основні дефекти колінчастого вала?
  12. При яких дефектах колінчасті вали вибраковують?
  13. Як відновлюють посадочні місця під шестерню під шків і підшипник?
  14. Як відновлюють шатунні і корінні шийки колінчастого вала?
  15. Що беруть за установочні бази при шліфуванні шийок вала?
  16. Як контролюють биття корінних шийок колінчастих валів?
  17. Основні дефекти корінних і шатунних вкладишів та способи розто­чування їх?
  18. Які основні дефекти маховика та способи виявлення й усунення їх?
Tagged: