- Усунення тріщин циліндрів і водяної сорочки
- Ремонт клапанних сідел
- Ремонт напрямних втулок клапанів
- Ремонт напрямних штовхачів
- видалення накипу
- видалення нагару
У процесі роботи в блоці циліндрів з'являються такі дефекти:
- знос, задираки і ризики на дзеркалі циліндрів;
- тріщини циліндрів, водяний сорочки і головки циліндрів;
- знос, тріщини і раковини клапанних сідел;
- поломка шпильок і болтів кріплення головки циліндрів;
- накип у водяній сорочці;
- нагар в голівці циліндрів.
Під дією корозії, підвищеної температури, тертя поршнів і поршневих кілець стінки циліндрів набувають овальну форму (елліпсность) в площині гойдання шатуна і конусність по довжині циліндра.
Такий знос відбувається з наступних причин:
- При згорянні палива в циліндрі гази прориваються в канавки поршневих кілець і з силою віджимають їх до стінок циліндра; при цьому сила тиску кілець у міру руху поршня вниз зменшується, внаслідок чого знос циліндра у верхній частині більше, ніж в нижній (конусність); крім того, умови мастила верхній частині циліндра через більш високих температур гірше.
- Сила Р тиску газів, що діє на поршень при робочому ході, розкладається на дві складові: А (рис. А), спрямовану уздовж шатуна, і Б, спрямовану перпендикулярно осі циліндра і притискає поршень до лівої сторони стінки циліндра (якщо дивитися з боку радіатора) . При стисненні передана від колінчастого вала шатуну сила також розкладається на дві складові, з яких одна діє уздовж шатуна і стискає робочу суміш, а інша притискає поршень до правої стінці циліндра (рис. Б). Бічні сили діють також при тактах впуску та випуску, але в меншій мірі. В результаті дії бічних сил циліндр зношується більше в площині гойдання шатуна і набуває елліпсность. Більш інтенсивний знос лівої стінки циліндра внаслідок того, що бічна сила при робочому ході найбільша.
Мал. Схема дії сил:
а - при робочому ході; б - при стисканні.
Крім еліпсності, бічні сили викликають і конусність, так як у міру руху поршня вниз вони зменшуються.
Ризики і задираки на дзеркалі циліндра утворюються внаслідок перегріву двигуна, нестачі мастила і її забрудненості, недостатнього зазору між поршнем і стінкою циліндра, погане кріплення поршневого пальця і поломки поршневих кілець.
Величину зносів циліндра (елліпсность і конусність) визначають індикатором.
Елліпсность циліндра вимірюють в поясі, розташованому на відстані 40-50 мм від верхнього краю циліндра. Вимірювання проводиться в двох взаємно перпендикулярних площинах, що мають знос: найменший - по осі колінчастого вала і найбільший - в площині, перпендикулярній осі колінчастого вала. Різниця розмірів, показаних індикатором, є величина еліпсності.
Для визначення конусності індикатор переміщують уздовж циліндра в площині, перпендикулярній осі колінчастого вала. Різниця розмірів у верхній і нижній частинах циліндра, показаних індикатором, є величина конусності.
При вимірах індикатор потрібно опускати строго по вертикалі, не допускаючи його відхилень в сторони.
Якщо елліпсность перевищує 0,04 мм, а конусність 0,06 мм і є ризики і задираки, циліндри необхідно ремонтувати.
Мал. Установка індикатора в циліндр.
При ремонті циліндра збільшують його діаметр до відповідного ремонтного розміру, потім встановлюють збільшений поршень.
Залежно від зносу циліндра застосовують такі способи ремонту:
- шліфування;
- растачивание з наступним доведенням;
- установку гільз (якщо знос циліндра. перевищує останній ремонтний розмір).
Шліфування циліндрів двигуна виробляють на спеціальних внутрішньошліфувальних верстатах. На цих верстатах шліфувальний камінь встановлюють значно меншого діаметру, ніж циліндр. Шліфувальний камінь має три руху: навколо своєї осі, зі швидкістю 2000-3000 об / хв, по колу отвору, що шліфується циліндра зі швидкістю 200-300 об / хв і уздовж осі циліндра.
Процес шліфування циліндрів - складний і тривалий, особливо при необхідності зняття великого шару металу. Поверхня циліндра виходить злегка хвилястою і забивається наждачним пилом, яка проникає в пори чавуну, що в подальшому викликає прискорений знос поршневих кілець і поршнів. Шліфування циліндрів в даний час застосовується рідко.
Розточування циліндрів виробляється на розточувальних верстатах стаціонарного або переносного типу. Вертикально-розточний верстат переносного тійа прикріплюють при розточування безпосередньо до блоку циліндрів. При цьому для розточування першого і третього циліндрів блоку чотирициліндрового двигуна верстат зміцнюють зверху блоку болтами, пропущеними через другий циліндр, а для розточування другого і четвертого циліндрів - через третій. Перед остаточним закріпленням верстата на блоці його шпиндель центрируют чотирма кулачками, розсовує конусом 12. Різець 10 шпинделя встановлюють на потрібний розмір по мікрометра.
Мал. Вертикально-розточний переносний верстат:
1 - шліфувальний камінь для заточування різця; 2 і 3 - циліндричні шестерні; 4 - вертикальні вали; 5 і 9 - шарикопідшипники шпинделя; 6 - шпиндель; 7 - гільза подачі; 8 - рукоятка підйому гільзи подачі; 10 - різець; 11 - кулачки для центрування шпинделя; 12 - центрирующий конус; 13 - черв'ячна передача на вертикальний вал; 14 - електродвигун.
Обертання від електродвигуна 14 через червячную передачу 13 і вал передається на циліндричні шестерні 2 і 3 і далі через другий вертикальний вал 4 на шпиндель, з'єднаний з валом за допомогою шпонки. Після пуску електродвигуна включають автоматичну подачу гільзи 7 і виробляють розточування циліндра. Після закінчення растачивания гільза повертається вгору за допомогою рукоятки 8. Цей верстат дозволяє розточувати циліндри діаметром від 85 до 120 мм при довжині растачивания 300 мм.
Недоліком вказаного виду растачивания є необхідність доведення, так як на марнування поверхні залишаються сліди різця.
Доведення циліндрів виробляється на спеціальних або вертикально-свердлильних верстатах, а також електродрилі за допомогою доводочной головки, в якій встановлюють абразивні камені у вигляді брусків.
Мал. Доводочна головка:
1 - абразивні камені; 2 - стяжна пружина державок каменів; 3 - сферичний шарнір; 4 - порожнистий валик; 5 - інсталяційний диск з поділами.
Для розведення брусків всередині порожнього валика поміщений стрижень, з'єднаний шарнірно з гвинтом настановних конусів головки. На верхньому кінці стержня є інсталяційний диск. Поворот диска на одну поділку змінює діаметр на 0,005 мм. Доводочна головка вільно вставляється в циліндр, а при її обертанні шліфувальні бруски під дією відцентрової сили розходяться і притискаються щільно до стінок циліндра. Найбільша розводка камнедержателей не перевищує 1,5 мм; тому камнедержателі треба підбирати відповідно до діаметра застосованого циліндра. Швидкість обертання головки 200-300 об / хв. Возврагно-поступальний рух вгору і вниз одно від 60 до 80 подвійних ходів в хвилину.
У процесі доведення головку і стінки циліндра слід рясно поливати гасом, який змиває частки металу і каменю, а також охолоджує полірованого поверхню циліндра.
Після закінчення обробки конусність і елліпсность циліндра не повинні перевищувати 0,02 мм.
Тонке розточування (алмазное) проводиться різцями з твердих сплавів при великих швидкостях різання (150-200 м / хв) і малих подачах різця (0,01-0,02 мм) на один оборот шпинделя. Для розточування використовують спеціальні вертикально-розточувальні верстати стаціонарного і переносного типів. Після тонкого розточування доведення не потрібно.
Установка гільзи застосовується при зносі циліндра, що перевищує останній ремонтний розмір, або при наявності на його стінках глибоких рисок і задирів. При цьому необхідно виконати наступні операції:
- Розточити циліндр до діаметра, що забезпечує установку гільзи, товщина стінок якої повинна дорівнювати 2-3 мм після її розточування під номінальний розмір. У верхній частині циліндра роблять кільцеву виточку під буртик гільзи.
- Виготовити гільзу з матеріалу, по можливості близького до матеріалу циліндра. По зовнішньому діаметру гільза повинна мати припуск 0,05-0,15 мм на запрессовку.
- Змастити гільзу і стінки циліндра маслом і запресувати гільзу за допомогою гідравлічного преса під тиском 20-40 г; в процесі запресовування спостерігати за показаннями манометра преса і при різкому підвищенні тиску пресування припинити, так як це вказує на перекіс гільзи і може викликати тріщини в блоці.
При відсутності преса гільзи можна запресовувати ручним пристосуванням.
Мал. Пристосування для запресовування гільзи ручним способом:
1 - гвинт; 2 - натяжна гайка; 3 і 6 - опорні шайби; 4 - гільза циліндра; 5 - блок циліндрів.
Потім слід розточити і прошлифовать гільзу під номінальний або зменшений розмір циліндра. Розточування під розмір менше номінального передбачається можливість використання прошліфувати старих поршнів.
Усунення тріщин циліндрів і водяної сорочки
Тріщини на стінках циліндрів і водяної сорочки є наслідком замерзання води в блоці, заливки холодної води в перегрітий двигун, необережне поводження з блоком при ремонті, запрессовки гільз з великим натягом.
Наявність тріщин на стінці циліндра супроводжується потраплянням в нього води, що тягне за собою перебої в роботі двигуна і падіння потужності. При наявності тріщин на стінці водяної сорочки виходить підтікання води по зовнішній поверхні двигуна. Тріщини можна виявити шляхом випробування циліндрів і сорочки підфарбованою водою під тиском протягом 1-2 год. Циліндри відчувають під тиском 20-25 ат, а водяну сорочку - під тиском 2-3 ат.
Місце і розмір тріщини визначаються відкладенням барвника.
Іноді вдається встановити наявність тріщини і більш простим способом. Для цього передбачуване місце тріщини змочують гасом, а потім насухо витирають і посипають сухим порошком крейди. Через 1-2 години гас, що проник в тріщину, вийде на поверхню і дасть чітку жовту смужку, по которае легко визначити наявність і межі тріщини.
Тріщини циліндра усувають установкою гільз або газової заваркою з боку водяної сорочки (для цього спеціально вирізують шматок стінки водяної сорочки проти тріщини циліндра); при цьому підігрівають весь блок циліндрів на деревному вугіллі.
Операція заварки - складна і відповідальна і тому застосовується рідко.
Тріщини водяної сорочки закладають штіфтовкой, накладенням латок, металізацією, замазкою і рідше зварюванням.
Штіфтовка проводиться в такому порядку:
- Засверливают кінці тріщини свердлом 4,8 мм і просвердлюють отвори по всій довжині тріщини на відстані 8 мм.
- Нарізають різьблення в отворах метчиком 6 мм, потім загортають в отвори стрижні з червоної міді і обрізають їх ножівкою так, щоб вони виступали на 1,5-2 мм.
- Просвердлюють отвори посередині між стрижнями і нарізають в них різьблення, потім загортають стрижні, які повинні захоплювати вкручені раніше.
- накласти латку на місце тріщини, легкими ударами пригнати її за місцем, користуючись латкою як шаблоном, накерніть, просвердлити отвори в блоці свердлом 4,8 мм і нарізати в них різьблення мітчиком 6 мм;
- змастити латку суриком, накласти на місце і прикрутити її сталевими гвинтами; при накладенні латки на головку блоку під латку потрібно встановити свинцеву прокладку;
- расчеканіть краю латки і випробувати блок водою під тиском 2-3 ат.
Металізацією закладають невеликі тріщини, які попередньо обробляють крейцмейселем, знежирюють, після чого металлизируют допомогою металізатора.
Замазкою закладають тільки невеликі тріщини, причому замазку відповідного складу наносять на підготовлену тріщину і протягом 1-2 год. просушують. Підготовка тріщини полягає в зачистці її і в знежирення.
Дрібні волосяні тріщини можна заливати соляною кислотою в суміші з нашатирем; при цьому тріщина затягується відкладалися іржею.
Заварку тріщини проводять за таким порядком:
- розфасовують тріщину для отримання скоса стінок під кутом 45 °;
- повільно нагрівають блок до температури 650-700 ° в термічній печі;
- прогрітий блок закривають листовим азбестом, залишаючи відкритими тільки місця зварювання;
- заварюють тріщини чавунними електродами;
- поміщають блок в піч і повільно його охолоджують (6-8 година);
- виробляють механічну обробку шва, потім відчувають блок водою.
Ремонт клапанних сідел
Мал. Послідовність фрезерування клапанного сідла.
Невеликий знос клапанного сідла усувають притиранням до нього клапана. При значному зносі клапанне сідло фрезерують конусними фрезами, спочатку чорновий фрезою з кутом 45 ° (сідло випускного клапана двигуна ЗИС-120 фрезерують фрезою з кутом 30 °), потім фрезою з кутом 75 ° (знімають нижню фаску) і, нарешті, фрезою з кутом 15 ° (знімають верхню фаску). Після цього сідло остаточно обробляють чистової фрезою з кутом 45 °.
Мал. Шліфування клапанного сідла.
Фрезерування можна робити тільки в тому випадку, якщо напрямні втулки клапанів мало зношені або вони нові і забезпечують щільну посадку стрижня фрези. При фрезеруванні не слід знімати зайвий шар металу, щоб не зменшити термін служби сідла.
Мал. Розточування сідла клапана торцевої фрезою.
Після фрезерування сідло шліфують конусним каменем за допомогою електродрилі та притирают клапан. При великому зносі сідла або після неодноразового фрезерування, коли верхня кромка головки клапана опускається нижче кромки сідла на 0,5 мм, гніздо растачивают на свердлильному верстаті торцевої фрезою і упресовують в нього чавунне кільце з натягом 0,12-0,2 мм, яке потім обробляють конічними фрезами в послідовності, зазначеної вище. Якщо ж в блоці передбачена установка змінних сідел, то зношене сідло замінюють новим ремонтного розміру.
Мал. Знімач для випрессовкі вставного сідла клапана:
1 - корпус знімача; 2 - натяжна гайка; 3 - опорна шайба; 4 - гвинт з розтискним конусом; 5 - гайка, на осях якої розташовано три важеля; 6 - пружина важелів; 7 - разжимной конус важелів; 8 - важіль знімача.
Для заміни сідла клапана необхідно:
- Випрессовать зношене сідло з блоку, користуючись спеціальним знімачем; знімач встановити в сідло так, щоб його важелі були нижче кільцевого паска сідла; потім підвернути гвинт разжимного конуса і натяжна гайкою випрессовать сідло.
- Розточити гніздо в блоці торцевої фрезою, з огляду на посадку сідла з натягом 0,12-0,2 мм.
- Запресувати нове сідло і расчеканіть його краю оправкой.
- Прошліфувати сідло і притертися до нього клапан.
Мал. Оправлення для розкарбування вставного сідла клапана.
Заводи випускають сідла ремонтних розмірів із зовнішнім діаметром, збільшеним на 0,05 і 0,25 мм для двигунів ГАЗ-51 і М-20 «Перемога» і на 0,5 мм - для двигуна автомобіля «Москвич».
Ремонт напрямних втулок клапанів
Зношені направляючі втулки клапанів відновлюють шляхом розгортання їх подовженою рядків під збільшений ремонтний розмір стрижня клапана. При значному зносі втулок їх видаляють під пресом або вибиванням і замінюють новими. Нову втулку запресовують в блок з натягом 0,03 мм, а потім розгортають внутрішній її діаметр під номінальний розмір або під зменшений, так щоб використовувати старі клапани з перешліфувати стрижнями.
Мал. Видалення втулки клапана вибиванням.
Ремонт напрямних штовхачів
Напрямні штовхачів, виконані безпосередньо в блоці і в окремих секціях, ремонтують розгортанням під збільшені ремонтні розміри стрижнів штовхачів або розгортанням з подальшою запрессовкой втулок.
Втулки виготовляють із сірого чавуну і запресовують в попередньо розгорнуті отвори з натягом 0,02-0,03 мм. Внутрішні отвори втулок розгортають під зменшені (перешліфувати) штовхачі або під штовхачі номінального розміру з дотриманням необхідних зазорів.
видалення накипу
Накип в водяній сорочці погіршує охолодження двигуна, викликає його перегрів і втрату потужності. Для видалення накипу все круглі отвори водяної сорочки закривають дерев'яними пробками, а до фасонним отворів прикручують пластини з гумовими прокладками. Потім в сорочку заливають розчин наступного складу:
- Каустична сода: 50 м
- Гас: 10 м
- Вода: 1 л.
Через 6-8 год. розчин випускають і сорочку промивають водою.
Блоки з алюмінієвими головками (автомобілів М-20 «Перемога», ГАЗ-51) промивають 3% -ннм розчином соляної кислоти, який заливають на 30-40 хв .; після цього розчин випускають і сорочку циліндрів промивають чистою водою.
видалення нагару
Нагар на стінках камери згоряння, на днищах поршнів і клапанах утворюється внаслідок неповного згоряння палива, попадання масла і твердих частинок з повітрям.
Нагар видаляють скребками або металевими щітками за допомогою електродрилі. Для полегшення цієї операції деталі попередньо поміщають в гас на 1-2 години.