Министерство образования и науки Российской Федерации

Сыктывкарский лесной институт филиал

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета

им. С.М.Кирова

Факультет ЛТФ

Кафедра АиАХ

Лабораторная работа № 1,2

Дисциплина: ТЭА

Тема: Техническое обслуживание КШМ и ГРМ

Выполнил Артеева Т. П., гр. 141

Проверил Юшков А. Н., к.т.н.

Зав. кафедрой Чудов В. И., к.т.н.

Сыктывкар – 2011

Содержание Введение…………………………………………………………………………...3

Основные неисправности КШМ………………………………..................4

Основные неисправности ГРМ……………………………………………8

Техническое обслуживание КШМ и ГРМ.......………………………….10

Текущий ремонт КШМ и ГРМ………………..………………………….14

Введение

Основными механизмами двигателя являются кривошипно-шатунный (КШМ) и газораспределительный (ГРМ).

Кривошипно-шатунным называется механизм, осуществляющий рабочий процесс двигателя. Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. В кривошипно-шатунный механизм входят блок цилиндров с картером и головкой цилиндров, шатунно-поршневая группа и коленчатый вал с маховиком.

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного, в соответствии с порядком работы цилиндров открытия и закрытия клапанов, обеспечивая рабочий процесс двигателя. Он состоит из распределительного вала, соединенного специальной шестерней с коленчатым валом цепью или зубчатым ремнем ГРМ.

1. Основные неисправности кшм

Технически исправный двигатель должен развивать полную мощность, работать без перебоев на полных нагрузках и на холостом ходу, не перегреваться. На исправном двигателе не должно быть утечки масла через уплотнения. Неисправность кривошипно-шатунного механизма можно определить по внешним признакам без разборки двигателя. К таким признакам относятся: появление посторонних стуков и шумов, падение мощности двигателя, повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработавших газах и др.

Стуки и шумы в двигателе возникают в результате появления увеличенных зазоров между сопряженными деталями, что свидетельствует об их износе. Стуки в двигателе прослушивают при помощи стетоскопа, что требует определенного навыка.

При износе поршня и цилиндра, а также при увеличении зазора между ними возникает звонкий металлический стук, хорошо прослушиваемый при работе холодного двигателя. Резкий металлический стук на всех режимах работы двигателя свидетельствует об увеличении зазора между поршневым пальцем и втулкой верхней головки шатуна. Усиление стука при резком увеличении числа оборотов коленчатого вала свидетельствует об износе вкладышей коренных или шатунных подшипников, причем стук более глухого тона указывает на износ вкладышей коренных подшипников.

При большом износе вкладышей обычно происходит выплавление их антифрикционного слоя, что сопровождается резким падением давления масла. В этом случае двигатель должен быть немедленно остановлен, так как дальнейшая его работа может привести к поломке деталей.

Падение мощности двигателя возникает при износе или залегании поршневых колец в канавках, износе поршней и цилиндров, а также при плохой затяжке головки цилиндров. Эти неисправности вызывают падение компрессии в цилиндре.

При проверке компрессии компрессометром вывертывают свечу зажигания проверяемого цилиндра и вместо нее устанавливают наконечник компрессометра. Затем полностью открывают дроссельную заслонку, воздушную заслонку карбюратора и проворачивают коленчатый вал двигателя при помощи стартера в течение 2-3 с. Величина компрессии в исправном цилиндре должна быть в пределах 7,0-8,0 кГ/см2 (0,7-0,8 МПа). Разница в величине компрессии в разных цилиндрах не должна быть больше 1 кГ/см2 (0,1 МПа). Таким образом последовательно проверяют компрессию в каждом цилиндре.

Повышенный расход масла , перерасход топлива, появление дыма в отработавших газах (при нормальном уровне масла в картере) обычно появляются при износе и залегании поршневых колец или износе цилиндров. Залегание колец можно устранить без разборки двигателя, для чего в каждый цилиндр горячего двигателя следует залить на ночь через отверстие для свечи зажигания по 20 г смеси денатурированного спирта и керосина в равных частях. Утром двигатель следует пустить, дать поработать 10-15 мин, после чего заменить масло.

Отложение нагара на днищах поршней и камер сгорания, расположенных в головках цилиндров, снижает теплопроводность, что вызывает перегрев двигателя, падение его мощности и повышение расхода топлива. Для удаления нагара необходимо выпустить охлаждающую жидкость, снять приборы, укрепленные на головке цилиндров, и, отвернув гайки, осторожно отделить головку цилиндров, не повредив при этом прокладку. Если прокладка приклеилась к блоку или головке цилиндров, ее следует отделить, пользуясь тупым ножом или тонкой широкой металлической полоской.

Нагар следует удалять деревянными скребками или скребками из мягкого металла, чтобы не повредить днище поршней или стенок камеры сгорания. Удалять нагар следует поочередно с каждого цилиндра, закрывая чистой ветошью соседние цилиндры.

Для того чтобы легче удалить нагар, его следует размягчить, положив на него ветошь, смоченную керосином. После удаления нагара все детали необходимо очистить и установить на место.

Болты и гайки крепления головок цилиндров затягивают динамометрическим ключом на холодном дизеле или не ранее чем через 30 мин после его остановки в порядке возрастания номеров, как показано на рис. 1. Моменты затяжки болтов крепления головки цилиндров для дизеля КамАЗ-740 должны составлять: в первый прием - 4-5 ктс-м; во второй прием - 12-15 кгс-м; в третий прием - 21-19 кгс-м.

Рис. 1. Затяжка болтов головки блока

Момент затяжки гаек крепления головок цилиндров дизеля ЯМЗ-238 должен быть 22-24 кгс-м. Нельзя затягивать гайки большим моментом во избежание разрушения окантовок прокладок головок цилиндров и прогара самих прокладок.

Болты головки блока цилиндров 5-цилиндрового бензинового двигателья затягиваются динамометрическим ключом в последовательности от 1 до 12 в два приема: вначале с усилием 40 Н·м, а затем – 60 Н·м. После этого производится дополнительная затяжка жестким ключом: 1/2 оборота (180°). Допускается дополнительная затяжка 90° х 2 (за 2 раза по 90° каждый). При затяжке болтов головки блока цилиндров оценивать угол поворота по расположению рукоятки ключа относительно двигателя: 1/4 оборота (90°) соответствует положению рукоятки поперек двигателя.

Рис. 2. Затяжка болтов головки блока

кривошипный двигатель поршневый ремонт

В процессе работы двигателя в цилиндропоршневой группе (ЦПГ), кривошипно-шатунном механизме (КШМ), механизме газораспределения (ГРМ), вспомогательных узлах и агрегатах появляются дефекты, внешними признаками которых, как правило, служит появление различных шумов и стуков, исходящих из различных зон названных систем.

Практика эксплуатации автомобилей показывает, что примерно 30% всех отказов и неисправностей приходится на двигатель и его системы.

К основным отказам и неисправностям КШМ относят: износ, заклинивание, выплавление вкладышей; деформация постелей коренных подшипников в блоке цилиндров; износ и деформация коленчатого вала; деформация и износ отверстий нижней и верхней головок шатуна; деформация стержня шатуна; обрыв шатунных болтов; износ, заклинивание, разрушение подшипников уравновешивающих валов

Для ЦПГ свойственно появление разрушений перемычек, трещин в поршне, прогорание его днища, износ поршней, колец, цилиндров, поршневых пальцев, разрушение поршневых колец, деформация юбки поршня, задиры на юбке и поверхности цилиндра, возникновение пробоин, трещин в цилиндре или блоке; коробление поверхностей блока; выпадение фиксаторов поршневого пальца в поршне.

Основными признаками неисправности КШМ и ЦПГ являются: падение компрессии в цилиндрах; появление посторонних шумов, стуков и вибраций при работе двигателя; увеличение расхода масла на угар с появлением голубоватого дыма на выпуске; снижение давления масла на режимах холостого хода, вследствие его разжижения; «замасливание» свечей и форсунок; недостаточная динамика разгона.

Существенный перечень отказов и неисправностей имеет ГРМ: износ седла, клапана, направляющих втулок, маслосъемных колпачков; разрушение, прогар клапанов; разрушение, осадка пружин; износ, перегрев, разрушение подшипников распределительных валов; износ кулачков распределительных валов и толкателей; износ коромысел и их осей; разрушение седла клапана; заклинивание гидротолкателей; износ цепи (ремня) и звездочек (зубчатых шкивов) привода распределительного вала; заклинивание натяжителя и износ его плунжера; прогар головки блока цилиндров; трещины, пробоины в головке блока, коробление плоскостей головки блока.

Признаками неисправности системы ГРМ являются также шумы, стуки, вспышки во впускной системе и хлопки в выпускной системе.

Общим признаком неисправностей КШМ, ЦПГ и ГРМ является повышение расхода топлива и снижение мощности двигателя.

Техническое обслуживание . Для предотвращения отказов и неисправностей двигателя на автотранспортных предприятиях выполняется комплекс контрольно-профилактических работ, которые включают диагностирование (Д-1, Д-2); ЕО двигателя; ТО-1, ТО-2, ЕТО.

При выполнении операций ТО большое внимание уделяется крепежным и контрольно-регулировочным работам.

Подтяжка гаек и болтов крепления различных элементов двигателя при выполнении операций ТО касается, в основном, автомобилей отечественного производства. Эти работы выполняются динамометрическим ключом моментом затяжки, предписанным Руководством по эксплуатации. Болты (элементы крепления) затягивают равномерно и последовательно от середины к краям в два-четыре приема. Усилие прижатия зависят от коэффициентов теплового расширения металлов головки блока цилиндров и элементов крепления. Поэтому элементы крепления чугунной головки подтягивают на прогретом двигателе, а из алюминиевого сплава на холодном.

Та же операция для двигателей зарубежного производства проводится только для случаев снятия головки блока (при проведении ремонтных воздействий) и последующей ее установке на место. В этом случае затяжка головки блока проводится в три этапа: а) затяжка всех элементов крепления номинальным моментом (определяемым Руководством); б) полное отпускание всех элементов крепления в последовательности обратной затяжке; в) затяжка всех элементов крепления динамометрическим ключом до половины номинального значения; г) доворачивание этих же элементов крепления строго на угол 900 ключом с угловой индикацией поворота.

Ослабление и подтяжка крепления поддона картера (во избежание его деформации также проводят поочередным подтягиванием диаметрально противоположных элементов крепления.

Регулировка тепловых зазоров привода клапанов механизма газораспределения (без гидрокомпенсаторов) выполняется на холодном двигателе при полностью закрытых клапанах. Перед началом регулировки поршень первого цилиндра подводится в положение верхней мертвой точки (ВМТ) конца такта сжатия (вращение коленчатого вала должно проводиться строго по часовой стрелке). Зазор, как правило, измеряют плоским щупом (возможно также использование приспособления с индикаторной головкой часового типа).

Пластина щупа, толщина которого равна величине требуемого зазора, должна проходить в зазор при легком нажатии. Щуп должен вставляться и вытягиваться из зазора с усилием 0,2 - 0,3 кгс (1,9 - 2,9 Н) (при этом должно ощущаться легкое защемление щупа).

Принцип регулировки тепловых зазоров клапанного механизма зависит от типа привода клапанов и расположения распределительного вала. Например, для двигателей с нижним (боковым) расположением распределительного вала зазор регулируется путем при помощи щупа.У двигателей с верхним расположением распределительного вала зазор регулируют вращением регулировочного винта с последующим его фиксацией контргайкой.

В некоторых случаях регулировка тепловых зазоров регулируется путем подбора толщины регулировочных шайб, устанавливаемых между кулачками распределительного вала и цилиндрическим толкателем.

Пример: Предположим, А = 0,3 мм, В = 3,8 мм, С = 0,2 мм (для впускного клапана), тогда

Н = 3,75 + (0,3 - 0,2) = 3,85 мм

В пределах шага разницы по толщине шайб равного ± 0,05 мм, выбираем толщину новой шайбы, равную 3,85 мм.

Толщина днища толкателя определяется числом, выбитым с внутренней стороны его днища, т.е., например, обозначение 788Т следует понимать как7,88 мм толщины днища толкателя. Шаг разницы по толщине днища толкателя принят равным ± 0,02 мм.

Современные двигатели в качестве привода распределительного вала (валов) ГРМ и других его навесных элементов используют втулочно-роликовые цепи или зубчатые ремни. В процессе работы, как цепи, так и ремни вытягиваются, что приводит, в частности, к смещению (изменению) настройки фаз газообмена. Поэтому эти элементы привода требуют периодического контроля их технического состояния и натяжения. Существует несколько схем натяжения цепей или ремней привода, одна из которых предполагает наличие натяжителя с фиксирующей гайкой его стержня или стопорного винта. Перед проверкой необходимо охладить двигатель в течении 30 минут после его остановки. Затем необходимо осмотреть все ремни на наличие износа, разрушения, трещин на контактных и боковых поверхностях. Приложить усилие 98 Н (10 кгс) в контрольных местах, и измерить прогиб ремня.

При использовании автоматических натяжителей, их гидро-механический привод обеспечивает натяжение цепи или ремня привода за счет усилия пружины и подачи масла под давлением под плунжер, поэтому нет необходимости проведения этой операции при ТО.

Текущий ремонт. Большая часть работ по текущему ремонту проводится на снятом с автомобиля двигателе, поскольку так проще и удобнее. При отсутствии явных повреждений коленчатого вала и блока цилиндров, текущий ремонт заключается в разборке двигателя (снятие шкивов и передней крышки двигателя, головки блока цилиндров, поддона картера, поршней с шатунами, замена или расточка гильз блока цилиндров).

Замена цилиндропоршневой группы необходима при износе рабочей поверхности более допустимого предела, при наличии задиров, сколов, трещин на зеркале цилиндров. Величину износа цилиндров и гильз определяют индикаторным нутромером (см. рабочую тетрадь лабораторных работ по курсу).

При замене изношенных поршней их подбирают вместе с поршневыми пальцами, со стопорными и поршневыми кольцами (см. ту же рабочую тетрадь).

Замена вкладышей при их износе свыше установленного предела. Это приводит к падению давления в масляной магистрали, появлению металлического стука низкого тона для коренных и более высокого - для шатунных подшипников. Вкладыши заменяют только парами (см. ту же рабочую тетрадь). Болты и гайки крепления подшипников затягивают равномерно от середины к краям в два-три этапа до номинального момента, устанавливаемого либо по динамометрическому ключу, либо доворотом на определенный угол.

Ремонт головки блока. В процессе эксплуатации, обнаруживаются следующие основные неисправности головки блок цилиндров: - деформация поверхности (неплоскостность) газового стыка; - износ рабочей поверхности направляющих втулок клапанов; - износ клапанных гнезд и тарелок клапанов.

Деформацию поверхностей головки блока устраняют либо на притирочной плите с применением абразивной пасты (20 - 40 мкм), либо шлифованием на глубину не более 0,15 мм до выведения следов неплоскостности (0,04-0,05 мм).

Износ направляющих втулок клапанов головки блока приводит к нарушению уплотнения стержня клапана, увеличению расхода масла и повышенному шуму работы двигателя. Замену изношенной втулки производят нагревом-охлаждением головки-втулки для создания приемлемого натяга при ее запрессовке.

Седла клапанов и сами клапаны изменяют свою форму, в результате чего нарушается герметичность узла седло-клапан. Основными способами ремонта седел клапанов является фрезерование, шлифование и притирка.

При фрезеровании используются фрезы с углами 30, 45 и 600, которые обеспечивают получение традиционной формы седла.

Ремонт местных повреждений шин позволяет устранять порезы до 110 х 20 мм, разрывы до 50 х 40 мм. Последовательность восстановления следующая. Удаляют застрявшие предметы. Скругляют края разрывов, чтобы предотвратить их разрастание. Контур повреждения обрабатывают на всю глубину, промазывают клеем, обкладывают специальной прокладочной резиной. Все свободное пространство повреждения заполняется резиновым составом.

Контроль качества прилегания клапана к седлу после притирки может проводиться несколькими способами: по индикатору специального вакуумного приспособления; по краске, по «карандашу», а также по утечке керосина (уайт-спирита), залитого во впускной или выпускной каналы при собранных клапанах и пружинах.

Наиболее простой является проверка с помощью мягкого карандаша, при которой на фаску клапана равномерно наносятся 6-8 радиальных линий. После установки клапана необходимо нажать на его тарелку и повернуть клапан на 1800 в обе стороны. При правильной сборке и притирке, все линии будут стерты.

Мойка и очистка

В качестве моющего средства при наружной мойке агрегатов можно применить Лабомид 101 и Лабомид 102. При наружной мойке сливают смазочный материал из картера двигателя и выпаривают водяным паром. Тщательная наружная мойка агрегатов является одним из важнейших условий, обеспечивающих высокую производительность труда и сохранность деталей при разборке.

После наружной мойки детали кривошипно-шатунного механизма необходимо очистить.

Очистка блока цилиндров от нагара, накипи и продуктов коррозии осуществляется химико-термическим способом. Сущность его заключается в обработке поверхностей деталей в соляном расплаве (60…70% NaOH, 25…35% NaNO3, 5% NaCl) при 400…450 C. Весь процесс включает четыре операции: обработка в расплаве; промывка в проточной воде; травление в кислотном растворе; промывка в горячей воде. После погружения детали в расплав через 5…12 мин происходит полное удаление нагара, большей части накипи и других загрязнений. Во время промывки (5…6 мин.) разрушаются разрыхленные в расплаве слои ржавчины и окалины, а также смываются оставшиеся на поверхности частицы накипи. При травлении в кислотном растворе нейтрализуется щелочь, полностью удаляются окислы, и осветляется поверхность деталей.

Разборка

Снятие подвижных деталей кривошипно-шатунного механизма начинается с общей разборки двигателя. Вымытый и очищенный двигатель устанавливается на разборочном стенде в кронштейнах поворотного стола. Перед проведением работ положение двигателя фиксируют стопорным устройством. Отсоединяют поддон картера, откручивают приемник масляного насоса, отсоединяют крышки коренных подшипников, при этом маркируют крышки в соответствии с порядком их установки на постелях. Отсоединяют крышки шатунных подшипников, которые тоже маркируют. После чего вынимают из постелей коленчатый вал. Затем отсоединяют головки блока цилиндров и выпрессовывают при помощи выколодки, выполненной из мягкого металла или дерева поршней с шатунами.

Рис.15

Дефектация

В кривошипно-шатунном механизме восстановлению подлежат: коленчатый вал, шатуны и маховик. Основными дефектами коленчатого вала являются: обломы и трещины, изгиб, износ шатунных и коренных шеек, износ отверстий соответственно под болты крепления моховика и под подшипник направляющего конца ведущего вала коробки передач, фланца на торцовой поверхности и по диаметру, шпоночных и маслосгонных канавок, шеек под шестерню и ступицу шкива, повреждение резьбы, увеличение длин упорной коренной и шатунных шеек.

Осевые зазоры коленчатого вала:

Стандартный 2,020 - 0,200 мм;

Максимальный - 0,3. Если осевой зазор больше максимально допустимого, заменить упорные кольца.

Основными дефектами шатунов являются: изгиб и скручивание, износ отверстий в нижней головке, в верхней головке по втулку и во втулке верхней головки, уменьшение расстояния между осями верхней и нижней головок.

Проверка осевого зазора шатунного подшипника часовым индикатором.

Номинальный осевой зазор 0,15 - 0,350 мм.

Максимальный осевой зазор 0,45 мм.

Зазор шатунного подшипника:

Номинальный 0,016 - 0,048 мм; ремонтный(0,25) 0,015 - 0,058 мм; максимальный 0,08 мм.

Номинальные размеры вкладышей по их толщине:

Метка «1» 1,487 - 1,491 мм;

Метка «2» 1,491 - 1,495 мм;

Метка «3» 1,495 - 1,499 мм;

Ремонтный (0,25) 1,607 - 1,613 мм.

Зазор коренного подшипника:

Номинальный 0,016 -0,049 мм;

Максимальный 0,080 мм

Проверка радиального зазора шатунного подшипника. Проверьте совмещение меток на шатуне и крышке шатуна, если метки отсутствуют, то керном нанесите их на крышки и на шатуны. Это обеспечит в последующем правильность сборки.

Проверьте поверхность шатунной шейки и вкладыша на предмет наличия точечной коррозии и царапин.

Моменты затяжки болтов крышки шатуна 39 Н м.

Восстановление коленчатых валов проводят, если размеры дефектов достигают предельных значений.

При наличии обломов и трещин, а также при предельном увеличении длины коренной или шатунной шейки вал бракуют. Допустимое увеличение длины упорной коренной шейки компенсируют постановкой упорных шайб ремонтного размера.

Изгиб коленчатого вала устраняют правкой на прессе в холодном состоянии или наклепом щек.

Шатунные и коренные шейки, изношенные в пределах ремонтного размера, шлифуют под ближайший ремонтный размер. В начала проточкой фасок устраняют повреждения центровых отверстий, затем шлифуют коренные шейки. При шлифовании коренных шеек вал устанавливают в центрах круглошлифовального станка по центровым фаскам, а при шлифовании шатунных шеек - в центросмесители, совмещая ось вращения шатунной шейки с осью станка. Обработку коленчатого вала начинают со шлифования первой шатунной шейки. Все коренные и шатунные шейки шлифуют под один ремонтный размер. Острые комки фасок масляных каналов притупляют конусным абразивным инструментом

Изношенные отверстия под болты развертывают в сборе с маховиком под ремонтный размер, одинаковый для всех отверстий.

Изношенный по торцовой поверхности фланец протачивают до удаления следов износа, уменьшая его биение до допустимых значений и не допуская до предельной толщины фланца по диаметру устраняют накаткой, гальваническим наращиванием или наплавкой с последующей механической обработкой до размера рабочего чертежа.

Изношенные шпоночные и маслосгонные канавки восстанавливают наплавкой с последующей обработкой до размера чертежа.

При повреждении резьбы под храповик менее двух ниток ее прогоняют под размер рабочего чертежа,при срыве двух и более ниток нарезают резьбу ремонтного размера.

После восстановления коленчатого вала проверяют биение средней коренной шейки, посадочного места распределительной шестерни, шейки под сальник наружного диаметра фланца и отверстия под подшипник, а также радиус кривошипа. Длину первой коренной шейки измеряют специальным приспособлением, базируя его по месту установки шкива коленчатого вала. Размеры коренных и шатунных шеек проверяют предельными скобами.

Сборку коленчатого вала с установки маховика на фланец коленчатого вала и совмещают отверстия в маховике с отверстиями на фланце. Гайки болтов крепления маховика затягивают равномерно крест-накрест, прикладывая заданный момент. Затем индикаторным приспособлением проверяют биение торцовой поверхности маховика относительно оси коленчатого вала. Если биение превышает заданную величину, то узел разукомплектовывают и устанавливают другой маховик. Гайки крепления маховика шплинтуют в обязательном порядке.

В отверстие фланца коленчатого вала запрессовывают подшипник, который должен плотно сидеть в отверстии, а его внутренняя обойма должна легко, без заедания, вращаться от руки.

Ремонт кривошипно-шатунного механизма заключается в замене или ремонте его деталей. Ремонт, как правило, осуществляется со снятием двигателя с автомобиля. Не снимая двигатель с автомобиля, можно только производить снятие или установку крышки головки блока цилиндров, головки блока цилиндров, поддона масляного картера, а также замену их прокладок. При установке вышеперечисленных деталей затяжка гаек и болтов их крепления осуществляется в определенном порядке в соответствии с общим правилом крепления корпусных деталей: от центра к периферии методом крест-накрест. Такой способ затяжки позволяет обеспечить герметичность креплений и всего механизма.

Крышку головки цилиндров снимают и устанавливают в том случае, если есть необходимость замены или ремонта головки цилиндров двигателя, при подтяжке гаек и болтов ее крепления, при замене прокладки головки блока. Кроме того, крышку головки цилиндров необходимо снимать при техническом обслуживании и ремонте газораспределительного механизма (регулировке зазоров клапанов, замене маслоотражательных колпачков и других деталей газораспределения). Снятие и установка крышки цилиндра производится аккуратно, чтобы не повредить прокладку крышки, кроме того, при ремонте двигателя желательно иметь запасную прокладку крышки для замены в случае повреждения ее при разборке или на тот случай, если старая прокладка окажется поврежденной в процессе эксплуатации двигателя. Кроме этого запасная прокладка может понадобиться в том случае, если старая резиновая прокладка потеряет свои уплотняющие свойства из-за затвердевания.

Снятие и установка головки блока цилиндров осуществляется в том случае, если необходимо произвести ее замену, при замене прокладки головки, ремонте газораспределительного механизма. Кроме этого головку блока цилиндров снимают в том случае, когда осуществляют удаление нагара со стенок камер сгорания и с днища поршней, а также если применение специальных веществ для удаления нагара не приносит результатов. Признаками отложения нагара являются перегрев двигателя и продолжение работы в течение нескольких секунд после выключения зажигания. Для того чтобы снять головку блока цилиндров, необходимо сначала слить охлаждающую жидкость, потом снять приборы, установленные на головке; отвернуть болты, при помощи которых она крепится к двигателю. После этого можно аккуратно снять головку, чтобы не повредить прокладку. В том случае, если прокладка прилипла к головке цилиндров, ее отделяют при помощи тонкой металлической пластины или тупого ножа. При удалении нагара нужно поочередно установить поршни в ВМТ, затем размягчить нагар ветошью, смоченной керосином, и после этого удалить образовавшийся нагар скребком из мягкого металла или из дерева. При удалении нагара со стенок камеры сгорания необходимо проделать те же самые операции.

Установка головки цилиндров производится в обратной последовательности. Перед установкой старой прокладки ее нужно натереть порошкообразным графитом для обеспечения герметичности. Однако лучше всего при каждом снятии-установке головки блока цилиндров производить замену старой прокладки на новую. После установки головки блока цилиндров необходимо произвести затяжку ее креплений к блоку. Затяжка креплений осуществляется на холодном двигателе при помощи динамометрического ключа с определенным моментом и в определенной последовательности. В процессе эксплуатации двигателя головка не нуждается в дополнительном подтягивании крепежных элементов, благодаря применению специальных болтов и установки безусадочной прокладки. Для ремонта и замены остальных деталей кривошипно-шатунного механизма необходимо снять двигатель с автомобиля и произвести полную или частичную его разборку. Для того чтобы определить пригодность детали к ее дальнейшему применению, необходимо произвести проверку технического состояния деталей кривошипно-шатунного механизма.

Блока цилиндров заключается в тщательном визуальном контроле целостности блока, в измерении величин его деформации, а также износов поверхностей цилиндров и отверстий под коренные подшипники. Перед проверкой технического состояния блок цилиндров нужно тщательно очистить, а также промыть все его внутренние полости (особенно каналы смазочной системы) горячим раствором каустической соды при температуре 75-85 °С. Если на блоке цилиндров имеются повреждения (трещины, пробоины, сколы), то блок, как правило, подлежит немедленной замене. Небольшие трещины заделывают эпоксидным составом или устраняют при помощи сварки. В процессе определения деформации блока цилиндров осуществляется контроль соосности отверстий под коренные подшипники, а также неплоскостности его разъема с головкой блока цилиндров.
Неплоскостность разъема блока с головкой цилиндров проверяют при помощи набора щупов, линейки или поверочной плиты. Линейку устанавливают по диагоналям плоскости разъема и посередине в продольном и поперечном направлениях. После этого при помощи подложенного под нее щупа определяют величину зазора между щупом и линейкой. Блок считается пригодным для дальнейшего применения, если величина зазоров не превышает 0,1 мм. Если величина зазора.не превышает 0,14 мм, то плоскость разъема необходимо прошлифовать для устранения ее неплоскостности. При зазоре более 0,14 мм блок цилиндров подлежит замене. .

Несоосность отверстий коренных подшипников проверяется при помощи специальной оправки. Для проверки необходимо вставить оправку в отверстие коренного подшипника. Если оправка вставляется одновременно во все отверстия коренных подшипников, то блок считается пригодным для дальнейшего применения, если оправка не вставляется одновременно во все отверстия, то блок цилиндров необходимо заменить на новый.
После этого необходимо провести измерение диаметров цилиндров и отверстий под коренные подшипники. Для этой операции применяют индикаторный нутромер. Если износ отверстий превышает допустимые значения, то блок цилиндров либо меняется на новый, либо растачивается под ближайший ремонтный размер. После такой расточки в блок цилиндров устанавливают поршни и поршневые кольца, соответствующие ремонтному размеру.

Проверка технического состояния коленчатого вала осуществляется для того, чтобы выявить наличие трещин, следы повышенного износа поверхности резьбы. Перед проверкой коленчатый вал необходимо снять с двигателя, тщательно промыть. Кроме этого нужно прочистить и продуть полости масляных каналов, предварительно отвернув пробки масляных каналов. Если в процессе визуального осмотра вала обнаруживаются трещины, вал подлежит замене. При срыве резьбы не более двух ниток производится ее прогонка. После этого производится измерение диаметров коренных и шатунных шеек и делается заключение о дальнейшем использовании вала, о возможности перешлифования шеек под ремонтные размеры или о замене вала на новый. Замер шейки коленчатого вала осуществляется при помощи микрометра по двум поясам в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Перешлифовка всех одноименных шеек осуществляется под один ремонтный размер. Кроме этого при проверке технического состояния коленчатого вала измеряется биение в креплениях маховика и оси вала при помощи микрометрической индикаторной головки при прокручивании коленчатого вала. Эта проверка позволяет контролировать перпендикулярность торцевой поверхности фланца.

Контроль технического состояния маховика осуществляется по состоянию поверхности плоскости прилегания ведомого диска сцепления, а также по состоянию ступицы и зубчатого обода. Плоскость прилегания ведомого диска должна быть без рисок и задиров. Кроме этого проверяется биение плоскости маховика в сборе с коленчатым валом. Оно не должно превышать 0,10 мм на крайних точках. Если биение превышает допустимые значения, нужно прошлифовать плоскость прилегания либо необходимо заменить маховик. Маховик также подлежит замене при наличии на нем трещин. Если на зубьях обода маховика присутствуют забои, то их следует зачистить, а при значительном износе или при повреждении обод маховика меняют на новый. Новый обод необходимо разогреть до температуры в 200-230 °С и затем напрессовать на маховик.

После первых 1500-2000 км пробега необходимо подтянуть гайки шпилек и болты головки блока цилиндров. В дальнейшем эту операцию необходимо проделывать только после снятия головки блока цилиндров, при появлении признаков прорыва газов или подтекания охлаждающей жидкости. Кроме этого вместе с подтяжкой гаек и болтов крепления головки блока цилиндров нужно подтягивать винты или болты крепления поддона картера двигателя.
Через каждые 10 000-15000 км пробега нужно проверять и при необходимости подтягивать болты и гайки крепления опор двигателя, а также очищать их резиновые подушки. Кроме того, по мере накопления пыли и грязи следует протирать поверхность двигателя ветошью, смоченной специальным очистителем.

1. Краткая характеристика механизма

Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

В состав кривошипно-шатунного механизма двигателя входят две группы деталей: неподвижные и подвижные.

К неподвижным относятся блок цилиндров, служащий остовом двигателя, цилиндры, головка блока или головка цилиндров и поддон картера. Подвижными деталями являются поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатун, коленчатый вал, маховик.

Блок цилиндров. У V-образных двигателей блок цилиндров представляет собой массивный литой корпус, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы.

Нижняя часть блока является картером, в литых поперечинах которого расположены опорные гнезда для подшипников коленчатого вала. Такую отливку часто называют блок-картером.

В средней части блока цилиндров имеются отверстия для установки подшипников скольжения под опорные шейки распределительного вала. Плоскость разъема блока может проходить по си коленчатого вала или быть смещенной относительно ее вниз. К нижней части блок-картера крепится штампованный поддон, служащий резервуаром для масла. По каналам в блоке масло из поддона подается к трущимся деталям двигателя.

Головка цилиндров. В головке цилиндров размещены камеры сгорания, в которых установлены впускные и выпускные клапаны, свечи сжигания или форсунки. На головке цилиндров крепятся детали и узлы привода клапанного механизма.

На одной боковой поверхности сделаны каналы для подвода горючей смеси и каналы для циркуляции охлаждающей жидкости, а на другой - каналы для отвода отработавших газов. В каждой камере сгорания имеются отверстия для запрессовки направляющих втулок клапанов. Плоскость разъема между головками и блоком цилиндров уплотняют сталеасбестовыми прокладками.

Головка цилиндров крепится к блоку при помощи шпилек с гайками или болтами. Гайки или болты головки цилиндров затягивают равномерно в определенной последовательности с установленным для каждого двигателя моментом затяжки.

2. Технология ремонта

.1 Мойка и очистка

Со склада ремонтного фонда, двигателя поступают на пост наружной мойки.

Посты наружной мойки оборудованы моечной установкой ОМ-7459, проходного типа с конвейером для перемещения агрегата. Установка имеет две камеры - моечную и сушильную. В качестве моющего средства при наружной мойке агрегатов применяют Лабомид 101 и Лабомид 102. Массовая концентрация моющих средств 10 кг/м3. Температура раствора 60…70 ˚C. При наружной мойке сливают смазочный материал из картеров агрегатов и их выпаривают водяным паром. Для наружной мойки агрегатов применяют моечные установки проходного или тупикового типа. Они отличаются от установки для наружной мойки автомобилей меньшими габаритами. Наружную мойку таких агрегатов, как двигателей ЗИЛ-431410, ЯМЗ-238, рекомендуется проводить на установке проходного типа ОМ-4267 с подвесным транспортером или тупикового типа ОМ-837Г. Тщательная наружная мойка агрегатов является одним из важнейших условий, обеспечивающих высокую производительность труда и сохранность деталей при разборке автомобилей.

После наружной мойки детали кривошипно-шатунного механизма направляются в цех для выполнения очистных работ.

Очистка головок и блоков цилиндров от нагара, накипи и продуктов коррозии осуществляется химико-термическим способом. Сущность его заключается в обработке поверхностей деталей в соляном расплаве (60…70% NaOH, 25…35% NaNO3, 5% NaCl) при 400…450 ˚C. Весь процесс включает четыре операции: обработка в расплаве; промывка в проточной воде; травление в кислотном растворе; промывка в горячей воде. После погружения детали в расплав через 5…12 мин происходит полное удаление нагара, большей части накипи и других загрязнений. Во время промывки (5…6 мин.) разрушаются разрыхленные в расплаве слои ржавчины и окалины, а также смываются оставшиеся на поверхности частицы накипи. При травлении в кислотном растворе нейтрализуется щелочь, полностью удаляются окислы, и осветляется поверхность деталей.

2.2 разборка

Снятие подвижных деталей кривошипно-шатунного механизма начинается с общей разборки двигателя. Вымытый и очищенный двигатель устанавливается на разборочном стенде в кронштейнах поворотного стола. Перед проведением работ положение двигателя фиксируют стопорным устройством. Отсоединяют поддон картера, откручивают приемник масляного насоса, отсоединяют крышки коренных подшипников, при этом маркируют крышки в соответствии с порядком их установки на постелях. Отсоединяют крышки шатунных подшипников, которые тоже маркируют. После чего вынимают из постелей коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением. Затем отсоединяют головки блока цилиндров и выпрессовывают при помощи выколодки, выполненной из мягкого металла или дерева поршней с шатунами.

2.3 дефектация

В кривошипно-шатунном механизме восстановлению подлежат: коленчатый вал, шатуны и маховик. Основными дефектами коленчатого вала являются: обломы и трещины, изгиб, износ шатунных и коренных шеек, износ отверстий соответственно под болты крепления моховика и под подшипник направляющего конца ведущего вала коробки передач, фланца на торцовой поверхности и по диаметру, шпоночных и маслосгонных канавок, шеек под шестерню и ступицу шкива, повреждение резьбы по храповик, увеличение длин упорной коренной и шатунных шеек.

2.4 Ремонт

Восстановление коленчатых валов проводят, если размеры дефектов достигают предельных значений. Основными дефектами коленчатого вала являются обломы и трещины, изгиб, износ шатунных и коренных шеек, отверстий и соответственно под болты крепления моховика и под подшипник направляющего конца ведущего вала коробки передач, фланца на торцовой поверхности и по диаметру, шпоночных и маслосгонных канавок, шеек под шестерню и ступицу шкива, повреждение резьбы под храповик, увеличение длин упорной коренной и шатунных шеек.

При наличии обломов и трещин, а также при предельном увеличении длины коренной или шатунной шейки вал бракуют. Допустимое увеличение длины упорной коренной шейки компенсируют постановкой упорных шайб ремонтного размера.

Изгиб коленчатого вала устраняют правкой на прессе в холодном состоянии или наклепом щек.

Шатунные и коренные шейки, изношенные в пределах ремонтного размера, шлифуют под ближайший ремонтный размер. В начала проточкой фасок устраняют повреждения центровых отверстий, затем шлифуют коренные шейки. При шлифовании коренных шеек вал устанавливают в центрах круглошлифовального станка по центровым фаскам, а при шлифовании шатунных шеек - в центросмесители, совмещая ось вращения шатунной шейки с осью станка. Обработку коленчатого вала начинают со шлифования первой шатунной шейки. При шлифовании последующих шатунных шеек коленчатых валов V-образных двигателей вал поворачивают вокруг оси на необходимый угол, определяемый углом между кривошипами. Все коренные и шатунные шейки шлифуют под один ремонтный размер. Острые комки фасок масляных каналов притупляют конусным абразивным инструментом, а затем шейки подвергают суперфинишированию.

Если диаметры шатунных или коренных шеек меньше последнего ремонтного размера, то шейки восстанавливают наплавкой под слоем флюса или железнением.

Изношенные отверстия под болты развертывают в сборе с маховиком под ремонтный размер, одинаковый для всех отверстий. Изношенное отверстие под подшипник направляющего конца ведущего вала коробки передач восстанавливают постановкой дополнительной ремонтной детали до размера по рабочему чертежу.

Изношенный по торцовой поверхности фланец протачивают до удаления следов износа, уменьшая его биение до допустимых значений и не допуская до предельной толщины фланца по диаметру устраняют накаткой, гальваническим наращиванием или наплавкой с последующей механической обработкой до размера рабочего чертежа.

Изношенные шпоночные и маслосгонные канавки восстанавливают наплавкой с последующей обработкой до размера чертежа.

При повреждении резьбы под храповик менее двух ниток ее прогоняют под размер рабочего чертежа,при срыве двух и более ниток нарезают резьбу ремонтного размера.

После восстановления коленчатого вала проверяют биение средней коренной шейки, посадочного места распределительной шестерни, шейки под сальник наружного диаметра фланца и отверстия под подшипник, а также радиус кривошипа. Длину первой коренной шейки измеряют специальным приспособлением, базируя его по месту установки шкива коленчатого вала. Размеры коренных и шатунных шеек проверяют предельными скобами.

кривошипный шатунный механизм ремонт

2.5 Сборка

Сборку коленчатого вала с маховиком и сцеплением начинают с установки маховика на фланец коленчатого вала и совмещают отверстия в маховике с отверстиями на фланце. Гайки болтов крепления маховика затягивают равномерно крест-накрест, прикладывая заданный момент. Затем индикаторным приспособлением проверяют биение торцовой поверхности маховика относительно оси коленчатого вала. Если биение превышает заданную величину, то узел разукомплектовывают и устанавливают другой маховик. Гайки крепления маховика шплинтуют в обязательном порядке.

В отверстие фланца коленчатого вала запрессовывают подшипник, который должен плотно сидеть в отверстии, а его внутренняя обойма должна легко, без заедания, вращаться от руки. Затем на маховик ставят ведомый и нажимной диски в сборе с кожухом сцепления,центрируют их с оправкой по оси коленчатого вала,совмещают отверстия крепления кожуха с отверстиями маховика и завертывают болты с шайбами. Болты крепления кожуха сцепления к маховику затягивают динамометрическим ключом, момент затяжки задан. Затем регулируют высоту рычагов выключения сцепления. Рычаги должны находиться в одной плоскости на необходимом расстоянии от торца маховика. Болты крепления опорных пластин шплинтуют в обязательном порядке.

2.6 Испытания

Собранный с маховиком и сцеплением коленчатый вал балансируют на станке. Для балансировки коленчатый вал в сборе устанавливают на роликовые опоры крайними коренными шейками. Затем надевают технологические балансировочные кольца, масса которых зависит от ремонтного размера шатунных шеек коленчатого вала. Закрепив правый конец и освободив левый конец виброрамы, включают станок. Вращают лимб коллектора до максимального отклонения стрелки измерительного прибора. Определяют по нему угол расположения балансировочных отверстий для левого конца вала, который устанавливают по лимбу против риски на кронштейне коллектора. Вращая рукой шпиндель станка, совмещают указатель градуированного диска на величину угла, найденного по риске лимба, и устанавливают место сверления балансировочного отверстия.

При балансировке валов отверстия сверлят на расстоянии не менее 20 мм. При необходимости балансируют правый конец вала, предварительно заперев левый конец рамы балансировочного стенда. Балансировать коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением можно только при определенном значении дисбаланса.

При большем значении дисбаланса узел разбирают.

После сверления отверстий у коленчатого вала в сборе с маховиком и сцеплением повторно проверяют его на неуравновешенность.

3. Техника безопасности

При установке автомобиля на пост обслуживания или ремонта необходимо надежно затормозить его ручным тормозом или подложить. упоры под колеса. Обслуживать и ремонтировать автомобиль с работающим двигателем не разрешается. Весьма опасна работа под автомобилем при вывешанных колесах. Поэтому поднятую часть или сторону автомобиля необходимо установить на специальные металлические подставки - козелки, не допуская подкладывания случайных предметов - кирпичей, досок, чурбаков, деталей автомобиля.

Нельзя производить работы под автомобилем, если он поднят только домкратом. В случае необходимости, работая под автомобилем лежа, следует пользоваться подкатными тележками с подголовником.

Транспортировка снятых с автомобиля агрегатов должна осуществляться на специальных тележках.

При работе под автомобилем в осмотровой канаве, не имеющей освещения, можно пользоваться переносной лампой, подключаемой к сети с напряжением не более 12 В.

Монтажно-демонтажные работы следует выполнять только исправным инструментом определенного назначения.

Гаечные ключи должны точно соответствовать размерам гаек и болтов и не иметь выработки зева и трещин. Во избежание несчастных случаев сдваивание гаечных ключей или применение рычага для удлинения плеча недопустимо.

Тяжелые работы по снятию и установке агрегатов следует выполнять с применением специальных подъемных приспособлений, захватов и съемников; обвязывание при этом агрегатов веревкой не допускается.

Для выполнения слесарных работ следует применять только исправные инструменты. Бойки молотков, кувалд и затылки зубил или крейцмейселей не должны иметь заусенцев и быть сборными. Длина зубила и крейцмейселя должна быть не менее 125 мм.

Во избежание соскакивания ножовки при распиливании металла вначале следует делать неглубокую канавку с помощью трехгранного напильника, а затем выполнять распиливание.

При работе зубилом необходимо применять защитные очки и располагаться так, чтобы отлетающие куски металла не могли поранить окружающих. При работе на верстаках, установленных один против другого, между работающими должна быть поставлена металлическая сетка.

Нельзя работать напильниками, не имеющими деревянных ручек.

При заточке инструментов на точильных станках необходимо надевать предохранительные очки. Точильный круг обязательно должен быть закрыт защитным кожухом.

Литература

Основная

1.Кленников В.М, Учебник шофера первого класса, М, «Транспорт», 1980.

2.Роговцев В.Л., Устройство и эксплуатация автотранспортных средств, М. Транспорт, 1989.

Румянцев С.И, Техническое обслуживание и ремонт автомобилей, М. Машиностроение, 1989.

Дополнительная

1.Авдеев В.Г. Каталог «Автомобили жигули» М. Транспорт, 1989.