Является наличие системы газораспределения. В народе механизм называют ГРМ. Этот узел должен регулярно обслуживаться, что строго регламентировано заводом-изготовителем. Несоблюдение сроков по замене основных компонентов может повлечь за собой не только ремонт ГРМ, но и двигателя в целом.
Стоит понимать, что ремонт ремня ГРМ как таковой не выполняется. Последний подлежит только замене. Что касается регламентных сроков замены механизма, то все зависит от завода изготовителя. В большинстве случаев ремень ГРМ меняют каждые 150 тысяч километров, но в тяжелых условиях эксплуатации, к которым можно смело отнести пробег машины по территории РФ, необходимо проводить замену каждые 90-100 тысяч километров. Ремонт ремня ГРМ и других составляющих не рекомендуется делать еще по той причине, что обслуживание газораспределительного механизма довольно дорогое, особенно это касается двигателей V6 и V8. Так как ремонтные работы не дают никаких гарантий по сроку службы, то можно попасть на внеплановую замену. Комплект замены: ремень, обводной и ведущий ролик, водяной насос и сальники.
Вкратце о цепном приводе
Основная цель инженеров заключается в том, чтобы обеспечить максимальный ресурс силового агрегата автомобиля. А так как обрыв ремня ГРМ в большинстве случаев приводит к фатальным последствиям, то много внимания было уделено надежности узла. В этом плане цепной привод оказался впереди ременного. Практически всегда применяется двухрядный цепной привод, который входит в зацепление с соответствующими звездочками, установленными на валах (распределительном и коленчатом).
Основная проблема цепи заключается в том, что со временем она растягивается. В результате этого нередко появляются посторонние шумы и сбиваются метки ГРМ. Из-за этого двигатель теряет часть мощности и повышается его износ. Ремонт равно как и ремня, не выполняется. Замене подлежит полностью весь узел, начиная от звездочек и заканчивая цепью и успокоителем с натяжителем. Что касается основных достоинств цепного привода, то это его надежность и интервалы замены. Его необходимо менять несколько реже, примерно каждые 250 тысяч километров. Если этого не делать вовремя, то может случиться обрыв цепи ГРМ. Ремонт мотора после такой поломки будет стоить достаточно дорого.
Принцип действия ГРМ
Независимо от типа привода, газораспределительный механизм работает по одной и той же схеме. Всю работу можно разделить на 4 основных этапа:
- впуск;
- сжатие;
- рабочий ход;
- выпуск.
Чтобы эта система работала исправно и эффективно, необходимо синхронизировать работу распределительных и коленчатого вала. Синхронная работа распредвала и коленвала - основная задача привода ГРМ независимо от его типа и устройства.
Такт впуска начинается с движения коленчатого вала. Он передает усилие на поршень, который, в свою очередь, начинает движение из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю мертвую точку (НМТ). В это время происходит открытия впускных клапанов и поступление топливно-воздушной смеси в камеру сгорания. После подачи клапана закрываются. Коленчатый вал за этот такт проворачивается на 180 градусов от своего начального положения.
После того как поршень достиг НМТ, он начинает подниматься в ВМТ. Следовательно, в цилиндре происходит сжатие топливно-воздушной смеси. Фаза заканчивается при подходе поршня к верхней мертвой точке. Коленчатый вал в конце такта провернут на 360 градусов от своего начального положения.
Когда наступает момент максимального сжатия, происходит воспламенения топливной смеси, а поршень в это время под действием образовавшихся газов начинает двигаться к НМТ. Когда он достигает нижней точки, то фазу рабочего хода принято считать завершенной. Удаление отработанных газов происходит при последующем движении поршня в ВМТ и открытии выпускных клапанов. После завершения такта коленчатый вал проворачивается на 720 градусов от своего начального положения.
Основные элементы газораспределительного механизма
ГРМ состоит из большого количества деталей, каждая из которых выполняет возложенную на нее задачу. Основной элемент - В большинстве случаев устанавливается в головке блока цилиндров. Современные моторы оснащаются двумя распредвалами, что повышает эффективность работы системы в целом и ее надежность. В этом случае мотор будет иметь 16 клапанов, а с одним распредвалом - 8. При вращении вала происходит воздействие на клапана через кулачки, установленные на цилиндрических шейках. Промежуточное звено между кулачками и клапанами - толкатели.
Еще одна важная составляющая - впускные и выпускные клапана. Они нужны для подачи топливно-воздушной смеси и удаления отработанных газов. Представляют собой стержень с тарелкой. Стержень всегда цилиндрической формы с выборкой под пружину. Движение клапанов строго ограничено. Для предотвращения попадания масла в камеру сгорания через клапана, последние имеют уплотнительные кольца.
Еще один элемент - привод ГРМ. Через него передается вращение. Стоит понимать, что за 2 полных оборота коленчатого вала, распределительный делает всего один. То есть, вращается со скоростью в два раза меньшей.
Ремонт и обслуживание ГРМ
Чем плотнее компоновка узлов и агрегатов под капотом, тем сложнее заменить ту или иную деталь газораспределительного механизма. Именно поэтому плановый ремонт необходимо выполнять полностью, а не менять только ремень или помпу. Ведь если выйдет из строя ролик ГРМ, ремонт обойдется в круглую сумму, которую можно приравнять к полному обслуживанию механизма. Как уже было отмечено выше, производителем указаны четкие сроки замены комплекта газораспределительного механизма. Их и нужно стараться придерживать. Безусловно, изначально инженерами заложен небольшой запас прочности узла. К примеру, с ремнем или цепью может ничего и не случится, если ее заменить несколько позже. Но затягивать с этим не стоит, ведь обрыв в большинстве случаев приводит к тому, что клапана встречаются с поршнями и их загибает. Для ремонта понадобится снимать и разбирать мотор, а это уже полноценная капиталка.
Желательно обслуживать ГРМ у хороших специалистов, хотя порой найти таковых довольно сложно. Дело в том, что процесс настройки включает в себя выставление меток. Если не синхронизировать распределительные валы с коленчатым, то машина вообще не заведется. Нужно будет опять разбирать узел, и делать все по новой. Желательно при ремонте не менять сальники валов, которые имеют свойство подтекать.
Основные неисправности ГРМ
Даже если привод находится в хорошем состоянии, то это еще не гарант нормальной работы узла. Дело в том, что в процессе эксплуатации на клапанах появляется нагар и раковины. Из-за этого клапана прилегают к седлам неплотно, и могут быть слышны хлопки в выхлопной системе, а также несколько уменьшается компрессия. Нередки случаи деформации головки блока цилиндров, уменьшение зазоров между клапанами и седлами, а также заедание стержня клапана во втулке.
Вторая популярная неисправность - уменьшение мощности силового агрегата. В большинстве случаев причиной является неполное закрытие впускных клапанов. В результате этого часть топливно-воздушной смеси не попадает в камеру сгорания. Увеличивается тепловой зазор, и выходят из строя гидрокомпенсаторы. Обычно мотор начинает троить, и появляются посторонние стуки металлического характера.
Еще одна типичная проблема - механический износ. Нередко бывает так, что просто взял и Ремонт в этом случае понадобится внеплановый. Из-за чего это может произойти? Все предельно просто - критический износ шестеренок или подшипников. Они разбалтываются или вовсе заклинивают. Но даже в этом случае обрыв зачастую происходит не сразу. Да и изменения в работе двигателя сложно не заметить. Поэтому шуршащие или свистящие звуки в районе газораспределительного механизма желательно устранять сразу.
ГРМ: ремонт "Рено" и других автомобилей
В большинстве случаев, процедура замены газораспределительного механизма на всех автомобилях практически идентична. Речь идет о моторах с рядным расположением цилиндров. Если у вас V6 и выше, то выполнить самостоятельную замену будет на порядок сложнее.
Возьмем в качестве примера автомобиль "Рено Сценик" с силовым агрегатом типа К4М. На нем многие водители рекомендуют менять ГРМ не реже чем каждые 80 тысяч километров. Если с разборкой все более или менее понятно, то при сборке узла очень важно правильно выставить метки. Чтобы это сделать, необходимо продублировать метки со старого ремня и желательно начать установку с распределительного вала. Дальше ремень прокидывается через обводной и натяжной ролик с помпой. Если фазорегулятор снят, то, скинув ремень с помпы, его необходимо установить. Для удобства монтажа многие водители снимают шестерню коленчатого вала и устанавливают ее в последнюю очередь. Ремонт ГРМ 16-клапанного мотора имеет лишь то отличие, что необходимо синхронизировать два распределительных вала. Сделать это просто, ведь на каждом из них имеются соответствующие метки. Аналогично проходит замена и на автомобилях ВАЗ, независимо от мотора. Самостоятельно провести такой ремонт возможно только при наличии специального инструмента и оборудования. Хотя кто-то способен и "на коленке" отремонтировать привод.
Процесс ремонта узла
Многие покупают автомобили с пробегом. Практически все владельцы перед продажей говорят о том, что комплект ГРМ менялся совсем недавно. Хорошо, если это действительно так. Ведь обрыв может привести к капиталке, которая обычно составляет порядка 20% стоимости автомобиля или даже больше. Чтобы в дальнейшем не выполнять ремонт клапанов ГРМ, желательно сделать диагностику узла и принять соответствующее решение. В большинстве случаев не рекомендуется оставлять какую-либо деталь, заменив все остальные. Как уже было сказано выше, выход из строя водяного насоса или ролика, приведет к повторному ремонту. Хорошо еще, если удастся избежать обрыва ремня.
Есть такой вид работ, как "дефектовка ГРМ". Суть мероприятия заключается в выявлении проблем в работе привода газораспределительного механизма. По сути, работа включает в себя осмотр узла и оценку состояния ремней, роликов, водяного насоса и т. п. Также при дефектовке проверяют метки ГРМ и при необходимости их выставляют. Необходимо понимать, что многое зависит от того, насколько квалифицированными сотрудниками был проведен ремонт ГРМ автомобиля. Ведь если механики на СТО недостаточно хорошо знакомы с конструкцией и устройством газораспределительного механизма того или иного автомобиля, то лучше воспользоваться услугами другого сервиса.
Правильный выбор запасных частей
Как показывает практика, наиболее часто вызывает проблему при капитальном ремонте двигателя ГРМ. Причем далеко не всегда она кроется в несвоевременном обслуживании. В некоторых случаях все дело в запчастях. Дело в том, что есть оригинальные ремни, ролики и водяные насосы. Под словом "оригинальные" стоит понимать те запасные части, которые были установлены заводом изготовителем. В большинстве случаев они имеют достаточно длительный ресурс и хороший запас прочности при правильной эксплуатации и обслуживании. К примеру, водяная помпа рассчитана в среднем на 150 тысяч пробега. Такой интервал выдерживают абсолютно все детали, начиная от обводных роликов и заканчивая ремнем или же цепью. Но даже при приближении такого пробега, ГРМ может работать вполне нормально еще 30 или 50 тысяч километров. Но уже нет никакой гарантии, что его не оборвет в самый неподходящий момент. Тем не менее определенный запас производителем все же заложен.
Ну а сейчас следующая ситуация. Оригинальные детали на большую часть автомобилей стоят приличных денег. Исключением являются только некоторые автомобили семейства ВАЗ. Ремонт ГРМ "Жигулей" - не слишком затратное и сложное мероприятие. Ну а если под капотом 5-литровый монстр, то покупка оригиналов ГРМ на него обойдется не в одну сотню долларов. Вполне естественно, что автомобилисты хотят сэкономить, приобретая аналоги не самого лучшего качества. В результате уже через 10-20 тысяч километров появляется люфт в подшипниках, начинает подтекать помпа и т. п. Водитель в этом случае вынужден повторно менять детали ГРМ, что приводит к неоправданным затратам. В худшем случае придется выполнять такие работы, как ремонт клапанов ГРМ, а точнее, их полную замену.
Подведем итоги
Внутреннего сгорания требует регулярного и качественного технического обслуживания. В этом случае можно быть уверенным в его длительной бесперебойной работе. Некоторые двигатели не боятся обрыва ремня, и клапаны не загибает. Но даже в этом случае приятного мало, ведь найти ремень на трассе довольно проблематично.
Несмотря на все вышесказанное, не нужно относиться к ГРМ как к чему-то особенному. Механизм попросту нуждается в замене по регламентным срокам, которые указаны в сервисной книжке. Также не стоит пытаться экономить на запасных частях, устанавливая китайские дешевые подшипники и помпы непонятного производства. Также желательно следить за состоянием защитного кожуха механизма, ведь нередко его повреждение приводит к попаданию грязи и воды на ролики и ремень, что способствует сокращению ресурса. Если уж поломка и приключилась, то нужно найти специалистов, которые смогут качественно выполнить ремонт цепи ГРМ или же ремня.
Техническое обслуживание двигателя состоит из проверки его технического состояния внешним осмотром и в процессе работы, выявления неисправностей, выполнения контрольно-регулировочных, смазочных и крепежных работ по кривошипно-шатунному и распределительному механизмам, системам охлаждения, смазки, питания и зажигания.
Неисправности газораспределительного механизма наиболее часто проявляются в нарушении зазоров между стержнями клапанов и толкателями. Это приводит к нарушению фаз газораспределения, ухудшению наполнения цилиндров (вследствие запаздывания открытия впускного или выпускного клапанов при увеличенных зазорах).
Увеличенные зазоры между стержнями клапанов и толкателями вызывают стуки и преждевременный износ деталей распределительного механизма. Малые зазоры или их отсутствие приводят к неплотной посадке клапанов и пропуску рабочей смеси во впускной и выпускной трубопроводы. В результате уменьшается компрессия в цилиндрах двигателя и его мощность. Признаками этих неисправностей служат появление вспышек в карбюраторе и хлопков в глушителе.
Техническое обслуживание газораспределительного механизма (ГРМ)
Основные работы:
проверка стабильности состояния и подтягивание креплений (крепежные работы) опоры двигателя к раме, головки цилиндров и поддона картера к блоку, фланцев впускного и выпускного трубопроводов и других соединений;
проверка технического состояния или работоспособности (контрольные работы) кривошипно-шатунного и распределительного механизмов;
регулировочные работы и смазка.
Крепежные работы
Для предотвращения пропуска газов и охлаждающей жидкости через прокладку головки цилиндров необходимо периодически проверять крепление головки ключом с динамометрической рукояткой с определенным усилием и последовательностью. Момент затяжки и последовательность подтягивания гаек устанавливают автомобильные заводы.
Чугунную головку цилиндров крепят, когда двигатель находится в нагретом состоянии, а головку из алюминиевого сплава - в холодном.
Необходимость подтягивания крепления головок из алюминиевого сплава в холодном состоянии объясняется неодинаковым коэффициентом линейного расширения материала болтов и шпилек (сталь) и материала головки (алюминиевый сплав). Поэтому подтягивание гаек на горячем двигателе не обеспечивает после его остывания необходимой плотности прилегания головки цилиндров к блоку.
Затяжку болтов крепления поддона картера во избежание деформации картера, нарушения герметичности проверяют также с соблюдением последовательности, т.е. поочередным подтягиванием диаметрально противоположных болтов.
Контроль состояния ГРМ
Техническое состояние этих механизмов можно определять:
по расходу (угару) масла в эксплуатации и падению давления в системе смазки;
по изменению давления (компрессии) в цилиндрах двигателя в конце хода сжатия;
по разрежению во впускном трубопроводе;
по количеству газов, прорывающихся в картер двигателя;
по утечке газов (воздуха) из цилиндров;
наличию стуков в двигателе.
Угар масла в малоизношенном двигателе незначителен и может составлять 0,1-0,25 л/100 км пробега. При значительном общем износе двигателя угар может достигать 1л/100 км и более, что обычно сопровождается сильным дымлением.
Давление в масляной системе двигателя должно быть в пределах, установленных для данного типа двигателя и применяемого сорта масла. Снижение давления масла на малых оборотах коленчатого вала прогретого двигателя указывает на наличие недопустимых износов подшипников двигателя или неисправности в системе смазки.
Падение давления масла по манометру до 0 указывает на неисправность манометра или редукционного клапана.
Повышенное давление в системе смазки может возникнуть в результате большой вязкости или засорения масляной магистрали.
Компрессия служит показателем герметичности цилиндров двигателя и характеризует состояние цилиндров, поршней и клапанов. Герметичность цилиндров может быть определена компрессометром .
Компрессию проверяют после предварительного прогрева двигателя до 70-80 єС при вывернутых свечах. Установив резиновый наконечник компрессометра в отверстие свечи, провертывают стартером коленчатый вал двигателя на 10-12 оборотов и записывают показания компрессометра. Проверку повторяют 2-3 раза для каждого цилиндра.
Если величина компрессии на 30-40 % ниже нормы, это указывает на наличие неисправностей (поломку или пригорание поршневых колец, негерметичность клапанов или повреждение прокладки головки цилиндров).
Разрежение во впускном трубопроводе двигателя замеряют вакуумметром. Величина разрежения у работающего на установившемся режиме двигателей может изменяться не только от изношенности цилиндро-поршневой группы, но и от состояния деталей газораспределения, установки зажигания и регулировки карбюратора.
Таким образом, данный метод контроля является общим и не позволяет выделить ту или иную неисправность по одному показателю.
Количество газов, прорывающихся в картер двигателя , изменяется в результате неплотности сопряжений цилиндр-поршень-поршневое кольцо, увеличивающейся по мере изнашивания указанных деталей. Количество прорывающихся газов замеряют при полной нагрузке двигателя.
Основными неисправностями газораспределительного механизма являются: нарушения тепловых зазоров клапанов; вытягивание зубчатого ремня, износ зубчатых шкивов; износ цепи и звездочек привода; ослабление креплений крышек подшипников распределительного вала, неплотное закрытие клапанов из-за изнашивания их головок и седел; снижение упругости клапанных пружин, износ подшипников, шеек и кулачков распределительного вала, толкателей, поршней и их осей, втулок и седел клапанов. В результате нарушения регулировок и износа деталей газораспределительного механизма прослушиваются стуки и шум при работе , он теряет мощность, идет повышенный расход масла и т. д. После проверки технического состояния определяют необходимость ремонта или регулировки механизма газораспределения.
Основными неисправностями являются износ опорных шеек вала, износ и задиры кулачков и изгиб вала. Эти повреждения вызывают стуки в клапанном механизме, а увеличение зазоров в подшипниках приводит к падению давления масла в системе смазывания.
Для восстановления зазоров в подшипниках распределительного вала восстанавливают, перешлифовывают его опорные шейки, канавки для подачи масла углубляют, чтобы после повторного шлифования масло поступало к деталям двигателя. Шейки вала шлифуют под ближайший ремонтный размер. После шлифования их полируют пастой ГОИ.
При небольшом износе кулачков распределительного вала их зачищают шлифовальной шкуркой, сначала крупнозернистой, затем мелкозернистой. Места выкрашивания металла на торцах вершин кулачков опиливают шлифовальным бруском или наждачной шкуркой до устранения острых кромок. При выкрашивании свыше 3 мм по длине кулачка вал подлежит замене. Если кулачки распределительного вала изношены по высоте, их шлифуют на специальном копировально-шлифовальном станке для распределительных валов. Кулачки вала, имеющие значительный износ, можно восстановить наплавкой с последующим шлифованием.
После ремонта вал промывают и проверяют высоту кулачков. При износе кулачков по высоте более чем на 0,5 мм по сравнению с номинальной высотой вал заменяют, так как при таком износе ухудшается наполнение цилиндров, в результате чего мощность двигателя падает.
Если опорные шейки распределительного вала изношены сверх допустимых пределов, их восстанавливают наплавкой, осталиванием или хромированием, а затем шлифуют.
Изгиб распределительного вала измеряют специальным индикатором и проверяют по средней шейке. Допустимый изгиб (биение) может быть не более 0,10 мм. Если он больше, нужно вал править.
На опорных поверхностях под шейки вала не должно быть царапин и зазоров, а на корпусах подшипников не должно быть трещин. После очистки и промывки распределительного вала проверяют зазор между его шейками и отверстиями опор на головке цилиндра. Для того чтобы определить зазор нужно измерить диаметр шейки распределительного вала, установить соответствующий ей подшипник, закрепить его корпус и измерить внутренний диаметр подшипника, затем вычесть второе значение из первого. Разница значений и есть величина зазора. Измеряют зазор и калиброванной пластмассовой проволокой. Допустимый зазор может быть не более 0,2 мм.
Цепь не должна иметь сколов и трещин. Она считается работоспособной при вытягивании не более чем на 4 мм. Для регулировки натяжения цепи следует отвернуть стопорный болт натяжного устройства на 0,5 оборота. Провернуть коленчатый вал по часовой стрелке на два оборота с отпущенным стопорным болтом натяжного устройства для устранения всех зазоров в приводе распределительного вала, затем стопорный болт завернуть до упора.
Проверка упругости пружин клапанов производится как без снятия их с двигателя, так и после разборки клапанного механизма. Для контроля пружин на двигателе необходимо снять клапанную крышку, установить поршень соответствующего цилиндра в верхнюю мертвую точку такта сжатия прибором КИ-723 измерить усилие, необходимое для сжатия пружин. Если оно окажется меньше предельно допустимого, пружину заменяют или подкладывают под нижнюю опорную тарелку дополнительную шайбу.
Регулировка тепловых зазоров в приводе клапанов необходима для обеспечения эффективной работы и долговечности двигателя. Тепловой зазор в клапанном механизме обеспечивает плотную посадку клапана на седло и компенсирует при работе двигателя тепловое расширение деталей механизма. При увеличенном тепловом зазоре появляется частый металлический стук клапанов, который хорошо прослушивается при малой частоте вращения на холостом ходу. При этом быстро изнашиваются торцы стержней клапанов, наконечников стержней или регулировочных шайб, происходит падение мощности двигателя. Причиной является сокращение времени нахождения клапанов в открытом положении, и как следствие – ухудшение наполнения топливом и очистка цилиндров от отработанных газов.
Если зазор мал или отсутствует, у выпускных клапанов хлопки появляются из глушителя, а у впускных клапанов они появляются из карбюратора.При этом дефекте клапаны садятся в седла неплотно, что приводит к снижению компрессии, уменьшению мощности двигателя и обгоранию головок клапанов и седел. Причинами этой неисправности могут быть также отложения нагара на седлах клапанов.
Чтобы избежать этих неисправностей, необходимо проверять и своевременно регулировать тепловые зазоры, а при износах клапанов и седел притирать их к седлам или заменять. Регулировку тепловых зазоров можно выполнять только на холодном двигателе при температуре в системе охлаждения двигателя 15–25 °C. Зазоры между торцами регулировочных коромысел и наконечниками стержней должны быть 0,15 мм для впускных и выпускных клапанов. При достижении нормального теплового режима на работающем двигателе при температуре охлаждающей жидкости в рубашке головки блока цилиндров 80 °C зазоры станут нормальными.
Для регулировки зазоров клапанов двигателя необходимо:
- вывернуть свечи зажигания;
- отвернуть гайки крепления крышки головки цилиндров и снять крышку;
- установить поршень первого цилиндра в верхнюю мертвую точку такта сжатия, когда оба клапана закрыты, провернув коленчатый вал так, чтобы метка на обводе шкива коленчатого вала совместилась с установочным приливом нижней крышки звездочек привода газораспределения;
- отрегулировать зазоры между торцами регулировочных винтов коромысел и наконечников стержней клапанов;
- гаечным ключом отпустить контргайку регулировочного винта коромысла и вращать его головку специальным торцевым ключом до получения необходимого зазора;
- плоским щупом проверить зазоры между торцами регулировочных винтов коромысел и наконечниками стержней клапанов первого цилиндра;
- затянуть контргайки регулировочных винтов коромысел;
- проверить вновь плоским щупом зазоры;
- отрегулировать зазоры между торцами регулировочных винтов коромысел и наконечниками стержней клапанов третьего цилиндра, при таком положении коленчатого вала клапаны третьего цилиндра полностью закрыты и их коромысла освобождены;
- поворотами коленчатого вала на половину оборота установить поршни четвертого цилиндра, а затем второго цилиндра в верхнюю мертвую точку такта сжатия;
- отрегулировать и проверить зазоры между торцами регулировочных винтов коромысел и наконечниками стержней клапанов указанных цилиндров;
- крышку головки блока цилиндров установить на место;
- проверить состояние ее уплотнительной прокладки и, если необходимо, прокладку заменить.
При проверке тепловых зазоров клапанов в приводе клапанного механизма любого типа измерительный щуп должен входить с легким защемлением. Для того чтобы убедиться в точности проверки, можно использовать щупы немного толще или немного тоньше номинального. Щуп с большей толщиной входить не должен, а щуп с меньшей толщиной должен входить свободно. Для удаления нагара из цилиндров можно снять головку блока цилиндров и механически очистить нагар с днищ поршней и клапанов, с поверхностей головки блока. Для этого используют деревянные скребки и металлические щетки. Чтобы нагар удалялся легче, предварительно его размягчают керосином. Нагар можно удалить, залив в каждый цилиндр прогретого двигателя 20 мл смеси, состоящей из 80 % керосина и 20 % масла. В этом случае двигатель можно не разбирать. Залив смесь, необходимо провернуть коленчатый вал двигателя пусковой рукояткой на 8 оборотов. Через 20–24 ч необходимо запустить двигатель на 30 мин. За это время размягченный нагар выгорит. Однако после удаления нагара данным способом нужно заменить
Введение
Газораспределительный механизм (другое наименование – система газораспределения , сокращенное наименование – ГРМ ) предназначен для обеспечения своевременной подачи в цилиндры двигателя воздуха или топливно-воздушной смеси (в зависимости от типа двигателя) и выпуска из цилиндров отработавших газов.
На широко распространенных четырехтактных поршневых двигателях внутреннего сгорания применяются клапанные газораспределительные механизмы , поэтому устройство ГРМ рассмотрено именно на его примере.
Газораспределительный механизм имеет следующее общее устройство :
- клапаны;
привод клапанов;
распределительный вал;
привод распределительного вала.
- 1.впускной
клапан, 2. распределительный вал впускных
клапанов, 3. кулачек распределительного
вала, 4.распределительный вал выпускных
клапанов,
5.роликовый рычаг (коромысло), 6.
Гидрокомпенсатор,
7. клапанная пружина,8. выпускной клапан,
9. головка блока цилиндров, 10. блок цилиндров.
Различают впускные и выпускные клапаны . Для лучшего наполнения цилиндров диаметр тарелки впускного клапана больше, чем выпускного.
Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью пружины, а открывается при нажатии на стержень. Пружина закреплена на стержне с помощью тарелки пружины и сухарей. Клапанные пружины имеют определенную жесткость, обеспечивающую закрытие клапана при работе. Для предупреждения резонансных колебаний на клапанах может устанавливаться две пружины меньшей жесткости, имеющие противоположную навивку.
Клапаны изготавливаются из сплавов. Рабочая кромка тарелки клапана усилена. Стержень впускного клапана, как правило, полнотелый, а выпускного – полый, с натриевым наполнением для лучшего охлаждения.
Большинство современных ДВС имеют по два впускных и два выпускных клапана на каждый цилиндр. Помимо данной схемы ГРМ используется трехклапанная схема (два впускных, один выпускной), пятиклапанная схема (три впускных, два выпускных). Использование большего числа клапанов ограничивается размером камеры сгорания и сложностью привода.
Открытие клапана осуществляется с помощью привода, обеспечивающего передачу усилия от распределительного вала на клапан. В настоящее время применяются две основные схемы привода клапанов :
- гидравлические
толкатели;
роликовые рычаги.
С помощью гидрокомпенсаторов в приводе клапанов реализуется нулевой тепловой зазор во всех положениях, обеспечивается меньший шум и мягкость работы. Конструктивно гидрокомпенсатор состоит из цилиндра, поршня с пружиной, обратного клапана и каналов для подвода масла. Гидравлический компенсатор, расположенный непосредственно на толкателе клапана, носит название гидротолкателя.
Распределительный вал обеспечивает функционирование газораспределительного механизма в соответствии с принятым для данного двигателя порядком работы цилиндров и фазами газораспределения. Он представляет собой вал с расположенными кулачками. Форма кулачков определяет фазы газораспределения , а именно моменты открытия-закрытия клапанов и продолжительность их работы. Существенное повышение эффективности ГРМ, а следовательно и улучшение характеристик двигателя дает применение различных систем изменения фаз газораспределения .
На современных двигателях распределительный вал расположен в головке блока цилиндров, при этом различают две таких схемы:
- одновальная
– SOHC (Single OverHead Camshaft);
двухвальная - DOHC (Duble OverHead Camshaft).
Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала с помощью привода, который осуществляет его вращение в два раза медленнее коленчатого вала (за один цикл работы двигателя конкретный клапан открывается только один раз). В качестве привода распределительного вала используются следующие виды передач:
- ременная;
цепная;
зубчатая.
Ременная и цепная передачи имеют как достоинства, так и недостатки, поэтому в ГРМ применяются на равных. Цепной привод более надежный, но цепь тяжелее ремня, поэтому требует дополнительных устройств для натяжения и гашения колебаний.
Ременной привод не требует смазки, поэтому на шкивы устанавливается открыто. Вместе с тем, ремень в сравнении с цепью имеет ограниченный ресурс. В качестве ременного привода распределительного вала широко используются зубчатые ремни .
Введение
2
ГРМ - сокращение
от «газораспределительный механизм».
Механизм распределения впуска горючей
смеси и выпуска отработавших газов в
цилиндрах двигателя внутреннего сгорания.
Осуществляется путём открытия и закрытия
впускных и выпускных клапанов цилиндров
при помощи распределительного вала (распредвала)
и кулачкового механизма. Распредвал имеет
жёсткую синхронизацию вращения с коленвалом,
реализованную с помощью зубчаторемённой
или цепной передачи. Как правило, на высокофорсированных
двигателях обрыв или проскальзывание
ремня ГРМ или цепи ГРМ приводит к выходу
двигателя из строя.
В настоящее время
на рынке присутствуют различные
двигатели с системами сдвига
фаз газораспределения.
VTEC - технология
фирмы Honda. Регулировка заключается
в использовании для регулируемого клапана
2 кулачков.
VVT-i - технология фирмы
Toyota. Регулировка производится поворотом
распределительного вала относительно
его приводной звёздочки.
Valvetronic - технология
фирмы BMW. Регулировка высоты подъёма клапанов
за счёт изменения положения оси вращения
коромысел.
Различают
одно- и двухвальные ГРМ, в зависимости
от количества распределительных валов
в головке блока цилиндров. В одновальном
ГРМ (SOHC-single overhead camshaft) - один вал. В двухвальном
(DOHC - double overhead camshafts)- соответственно два.
Это в частности означает, что V-образный
или оппозитный двигатель имеет два или
четыре распределительных вала.
1.1 Назначение, устройство и принцип работы
Газораспределительные
механизмы различают по расположению
клапанов в двигателе. Они могут
быть с верхним (в головке цилиндров)
и нижним (в блоке цилиндров) расположением
клапанов. Наиболее распространен газораспределительный
механизм с верхним расположением
клапанов, что облегчает доступ к
клапанам для их обслуживания, позволяет
получить компактную камеру сгорания
и обеспечить лучшее наполнение ее
горючей смесью или воздухом.
Газораспределительный
механизм состоит из:
распределительного
вала;
механизма
привода распределительного вала;
клапанного
механизма.
Работу
газораспределительного механизма
рассмотрим на примере двигателя
с V-образным расположением цилиндров.
Распределительный
вал находится в "развале" блока
двигателя, то есть между его правым
и левым рядами цилиндров, и приводится
во вращение от коленчатого вала через
блок распределительных шестерен. При
цепном или ременном приводе вращение
распределительного вала осуществляется
с помощью соответственно цепной
или зубчатой ременной передачи.
При
вращении распределительного вала кулачок
набегает на толкатель и поднимает
его вместе со штангой. Верхний конец
штанги надавливает на регулировочный
винт, установленный во внутреннем
плече коромысла. Коромысло, проворачиваясь
на своей оси, наружным плечом нажимает
на стержень клапана и открывает
отверстие впускного или выпускного
клапана в головке цилиндров
строго в соответствии с фазами газораспределения
и порядком работы цилиндров.
Под
фазами газораспределения понимают
моменты начала открытия и конца
закрытия клапанов, которые выражаются
в градусах угла поворота коленчатого
вала относительно мертвых точек. Фазы
газораспределения подбирают опытным
путем в зависимости от числа
оборотов двигателя и конструкции
впускных и выпускных зависимости
от числа оборотов двигателя и
конструкции впускных и выпускных
патрубков. Заводы-изготовители указывают
фазы газораспределения для своих
двигателей в виде таблиц или диаграмм.
Правильность
установки газораспределительного
механизма определяется по установочным
меткам, которые располагаются на
распределительных шестернях или
приводном шкиве блока цилиндров
двигателя.
Отклонение
при установке фаз приводит к
выходу из строя клапанов или двигателя
в целом. Постоянство фаз газораспределения
сохраняется только при соблюдении
регламентируемого теплового зазора
в клапанном механизме данной
модели двигателя. Нарушение величины
этого зазора приводит к ускоренному
износу клапанного механизма и потери
мощности двигателя.
Для
правильной работы двигателя кривошипы
коленчатого вала и кулачки распределительного
вала должны находиться в строго определенном
положении относительно друг друга.
Поэтому при сборке двигателя
распределительные шестерни вводятся
в зацепление по имеющимся на их
зубьях меткам: одной - на зубе шестерни
коленчатого вала, а другой -
между двумя зубьями шестерни
распределительного вала. На двигателях,
имеющих блок распределительных шестерен,
установка их производится также по меткам.
Последовательность
чередования одноименных тактов
в различных цилиндрах называется
порядком работы цилиндров двигателя,
который зависит от расположения
цилиндров и конструктивного
исполнения коленчатого и распределительного
валов.
Распределительный
вал служит для открытия и закрытия
клапанов газораспределительного механизма
в определенной последовательности
согласно с порядком работы цилиндров
двигателя.
Распределительные
валы отковывают из стали с последующей
цементацией и закаливанием токами
высокой частоты. На некоторых двигателях
валы отливают из
высокопрочного
чугуна. В этих случаях поверхность
кулачков и шеек вала отбеливается
и затем шлифуется. Для уменьшения
трения между шейками и опорами
в отверстия запрессовывают стальные,
покрытые антифрикционным слоем, или
металлокерамические втулки.
Между
опорными шейками распределительного
вала располагаются кулачки, по два
на каждый цилиндр, - впускной и
выпускной. Помимо этого на валу крепится
шестерня для привода масляного
насоса и прерывателя-распределителя
и имеется эксцентрик для привода
топливного насоса.
Шестерни
распределительных валов изготовляют
из чугуна или текстолита, приводную
распределительную шестерню коленчатого
вала - из стали. Зубья у шестерен
косые, что вызывает осевое перемещение
вала. Для предупреждения осевого
смещения предусмотрен упорный фланец,
который закреплен на блоке цилиндров
между торцом передней опорной шейки
вала и ступицей распределительной
шестерни.
В
четырехтактных двигателях рабочий
процесс происходит за четыре хода
поршня или два оборота коленчатого
вала. Это возможно, если распределительный
вал за это время сделает в
два раза меньшее число оборотов.
Поэтому диаметр шестерни, установленной
на распределительном валу, делают
в два раза большим, чем диаметр
шестерни коленчатого вала.
1.2
Неисправности. Причины,
способы их устранения
Стук
рычагов привода клапанов. Характерный
стук с равномерными интервалами, частота
его меньше любого другого стука
в двигателе. Заклинивание двигателя
с обрывом одного или нескольких
клапанов. Сопровождается деформацией
боковин рабочей части рычагов,
растрескиванием юбок тарелок клапанов
(возможно разрушение тарелки), подрезанием
упорных буртов сухарей со стороны
тыльной части. Возможно столкновение
выхлопных клапанов с днищами поршней.
Обязательна осадка сухарей в тарелках
клапанов
| Неисправности | Причины | Способы устранения |
| Не выдержан момент затяжки контргаек, перетяжка контргаек. | Отрегулировать клапаны. При перетяжке заменить регулировочные болты. | |
| Самоотворачивание регулировочных болтов | вследствие превышения максимально допустимых оборотов двигателя. | Последствия устранить за счет виновных |
| Износ кулачков распредвала | Работа пары "кулачок-рычаг" без зазора, Некачественная регулировка зазора. | С обратной стороны изношенного кулачка имеется радиальное засветление по всей длине обратной части. Заменить распредвал. |
| Износ кулачков распредвала, засветления с обратной стороны кулачка отсутствуют, возможна узкая полоса засветления у края противоположной части кулачка | работы рычага с перекосом | Заменить распредвал, рычаги |
| Кулачки не изношены. Многократной регулировкой стук не устраняется. | Отклонение геометрии кулачка распредвала | Заменить распредвал, рычаги. |
| Снижение мощности двигателя, низкая компрессия одного или несколькихцилиндров. | ||
| Неисправности | Причина | Способы устранения |
| Выкрашивание наплавленного слоя тарелки клапана ("прогар" клапана). | Способствующими возникновению дефекта факторами являются отсутствие зазора "распредвал - рычаг" у данного клапана и повышенный температурный режим двигателя. | Заменить клапаны |
| Стук газораспределительного механизма | |
| Причина | Способ Устранения |
| Завышен зазор "регулировочная шайба - кулачок распредвала". | Произвести регулировку подбором шайбы нужного размера. |
| Завышен зазор "наружный диаметр регулировочной шайбы - диаметр гнезда в толкателе под шайбу". | Заменить шайбу, толкатель. |
| Износ кулачков распредвала и регулировочных шайб | Заменить распредвал и регулировочные шайбы |
| Завышен зазор "опорная шейка распредвала - подшипник". | Заменить головку блока |
| Разнотолщинность регулировочной шайбы по кругу контакта с кулачком (неравномерный износ). | Заменить дефектную шайбу. |
| Огранка (некруглость) толкателей по наружному диаметру, эллипсность | Заменить толкатели. |
| Недозатяжка, ослабление крепления звездочки привода распредвала. Деформация шпонки звездочки крепления распредвала, шпоночных пазов звездочки и распредвала. | Заменить дефектные детали. |
| Взаимное касание пружин при рабочем ходе клапанов. | Заменить пружины |
| Износ направляющей втулки клапана. | Заменить втулки |
| Обрыв клапанов | |
| Дефект сварки стержня выхлопного клапана, посторонние включения в материале стержня впускного клапана. | |
| Заклинивание, разрушение подшипника водяного насоса. Срез зубьев или сбрасывание ремня привода распредвала со шкивов, рассогласование фаз газораспределения, столкновение клапанов с поршнями. | Заменить поврежденные детали. |
| Обрыв ремня привода распредвала. | Заменить поврежденные детали. |
| Ослабление натяжения ремня привода газораспределительного механизма, сбой фаз газораспределения. | Заменить поврежденные детали. |
| Примечание. В случае задира (износа) блока цилиндров крыльчаткой водяного насоса при разрушении подшипника блок цилиндров замены не требует, поскольку водяной насос имеет высокую производительность, при замене только водяного насоса характеристики работы системы охлаждения не нарушаются. | |
| Износ эксцентрика привода бензонасоса | |
| Засорение маслоканала заднего подшипника распредвала | Продуть маслоканалы, заменить распредвал и толкатель бензонасоса. |
| Недосверлен маслоканал заднего подшипника распредвала. | Заменить распредвал, толкатель бензонасоса и головку блока цилиндров. |
1.3 Техническое обслуживание и ремонт
Замена ремня привода газораспределительного механизма (ГРМ) на двигателях ВАЗ-2110ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
Снимаем ремень привода генератора.
Ключом "на 10" отворачиваем болты передней крышки ГРМ: два сбоку и один в центре.
Снимаем крышку ГРМ.
Снимаем правое колесо и пластиковый щиток моторного отсека.
Головкой "на 19" проворачиваем коленчатый вал по часовой стрелке за болт крепления шкива до совмещения метки на зубчатом шкиве распределительного вала с установочным усиком на задней крышке привода ГРМ (B).
Сняв резиновую заглушку в верхней части картера сцепления убеждаемся, что риска на маховике расположена напротив прорези крышки картера сцепления. Так расположена риска на маховике двигателя при снятой коробке передач и головке блока цилиндров.
Фиксируем коленчатый вал от проворачивания, вставив через отверстие в картере сцепления отвертку между зубьями маховика.
Отворачиваем болт крепления шкива привода генератора.
Снимаем шкив привода генератора.
Ключом "на 17" ослабляем гайку крепления натяжного ролика.
Поворачиваем натяжной ролик в такое положение, при котором ремень будет максимально ослаблен.
Снимаем ремень ГРМ.
При замене натяжного ролика отворачиваем гайку его крепления и снимаем ролик со шпильки.
Под роликом установлена дистанционная шайба.
Устанавливаем ремень привода ГРМ в обратной последовательности. Надеваем ремень на шкив коленчатого вала. Затем, натягивая заднюю ветвь, надеваем ремень на шкив насоса охлаждающей жидкости и заводим за натяжной ролик. Надеваем ремень на шкив распределительного вала.
Вставив отвертку между двумя винтами или стержнями диаметром 4 мм, установленными в отверстие натяжного ролика, и поворачивая ролик против часовой стрелки, натягиваем ремень.
Затягиваем гайку крепления натяжного ролика.
Заворачиваем на место болт крепления шкива привода генератора и головкой "на 19" проворачиваем за болт коленчатый вал на два оборота по часовой стрелке.
Проверяем совпадение установочных меток коленчатого и распределительного валов.
При снятом шкиве привода генератора положение коленчатого вала удобно контролировать по совмещению меток на зубчатом шкиве коленчатого вала и крышке масляного насоса.
Схема привода распределительного вала
1
– зубчатый шкив коленчатого
вала
2
– зубчатый шкив насоса охлаждающей
жидкости
3
– натяжной ролик
4
– задняя защитная крышка
5
– зубчатый шкив распределительного
вала
6
– зубчатый ремень
А
– установочный выступ на задней защитной
крышке
В
– метка на шкиве распределительного
вала
С
– метка на крышке масляного насоса
D
– метка на шкиве коленчатого
вала
Если
метки не совпадают, повторяем операцию
по установке ремня.
Для
регулирования натяжения ремня
поворачиваем коленчатый вал против
часовой стрелки так, чтобы метка
на шкиве распределительного вала переместилась
вниз от усика задней крышки на два
зуба.
При
нормальном натяжении ремня его
передняя ветвь должна закручиваться
на 90° большим и указательным
пальцами руки с усилием 15–20 Н (1,5–2,0
кгс).Чрезмерное натяжение ремня снижает
срок его службы, а также подшипников насоса
охлаждающей жидкости и натяжного ролика.
Регулировка
тепловых зазоров в клапанном
механизме двигателя ВАЗ-2110
Замер
и регулировку зазоров проводим
на холодном двигателе.
ПОРЯДОК
ВЫПОЛНЕНИЯ
Выводим
наконечник троса привода дроссельной
заслонки из кронштейна.
Ключом
"на 10" отворачиваем две гайки
крепления кронштейна троса привода
дроссельной заслонки к ресиверу
(только для двигателя ВАЗ-2111 и
снимаем его.
Крестообразной
отверткой ослабляем хомуты крепления
двух отводящих шлангов вентиляции
картерных газов и снимаем
шланги со штуцеров клапанной крышки.
Крестообразной
отверткой ослабляем хомут крепления
подводящего шланга вентиляции картерных
газов и снимаем шланг.
Ключом
"на 10" отворачиваем две гайки
крепления клапанной крышки.
Снимаем
клапанную крышку.
В
отверстиях клапанной крышки установлены
резиновые уплотнительные втулки.
Снимаем
прокладку клапанной крышки.
Снимаем
переднюю крышку ремня привода ГРМ).
Проверка
и регулировка зазоров в механизме
привода клапанов
ПОРЯДОК
ВЫПОЛНЕНИЯ
Порядок
проверки и регулировки зазоров
в механизме привода клапанов
следующий.
Поворачиваем
коленчатый вал по часовой стрелке
до совмещения установочных меток на
зубчатом шкиве распределительного
вала и задней крышке ремня привода
ГРМ.
Затем
поворачиваем коленчатый вал еще
на 40–50° (2,5–3 зуба на шкиве распределительного
вала). В этом положении валов
проверяем набором щупов зазоры
у первого и третьего кулачков
распределительного вала.
Зазор
между кулачками распределительного
вала и регулировочными шайбами
должен быть 0,20 мм для впускных клапанов
и 0,35 мм – для выпускных. Допуск на зазоры
для всех кулачков составляет ±0,05 мм.
Если
зазор отличается от нормы, то на шпильки
корпусов подшипников распределительного
вала устанавливаем приспособление
для регулировки клапанов.
Вводим
"клык" приспособления между кулачком
и толкателем.
Разворачиваем
толкатель так, чтобы прорезь
в его верхней части была обращена
вперед (по ходу автомобиля).
Нажимая
вниз на рычаг приспособления, утапливаем
"клыком" толкатель и устанавливаем
между краем толкателя и распределительным
валом фиксатор, который удерживает
толкатель в нижнем положении.
Утапливание
толкателей клапанов при замене регулировочной
шайбы
1
– приспособление
2
– толкатель
Фиксирование
толкателей клапанов при замене регулировочной
шайбы
1
– фиксатор
2
– регулировочная шайба
Поднимаем
рычаг приспособления в верхнее
положение.
Пинцетом
через прорезь поддеваем и
извлекаем регулировочную шайбу.
При
отсутствии приспособления для регулировки
клапанов можно воспользоваться
двумя отвертками.
Мощной
отверткой, опираясь на кулачок, отжимаем
толкатель вниз. Вставив ребро
другой отвертки (с жалом шириной
не менее 10 мм) между краем толкателя
и распределительным валом, фиксируем
толкатель.
Вынимаем
пинцетом регулировочную шайбу.
Зазор
регулируем подбором толщины регулировочных
шайб. Для этого микрометром замеряем
толщину шайбы. Толщину новой
регулировочной шайбы определяем по
формуле:
Н
= В+(А–С), мм, где А – замеренный зазор;
В – толщина снятой шайбы; С – номинальный
зазор; Н – толщина новой шайбы.
и т.д.................
Характерными работами при ТР КШМ и ГРМ является замена гильз, поршней, поршневых колец, поршневых пальцев, вкладышей шатунных и коренных подшипников, клапанов, их седел и пружин, толкателей, а также шлифование и притирка клапанов и их седел.
Замена гильз блока цилиндров производится в случаях, когда их износ превышает допустимый, при наличии сколов, трещин любого размера и задиров, а также при износе верхнего и нижнего посадочных поясков.
Извлечь из гильзы из блока цилиндров достаточно трудно. Поэтому их выпрессовывают с помощью специального съемника, захваты которого зацепляют за нижний торец гильз.
Перед запрессовкой новой гильзы ее необходимо подобрать по блоку цилиндров таким образом, чтобы ее торец выступал над плоскостью разъема с головкой блока. Для этого гильзу устанавливают в блок цилиндров без уплотнительных колец, накрывают поверочной плитой и щупом замеряют зазор между плитой и блоком цилиндров.
Гильзы, установленные в блок без уплотнительных колец, должны свободно проворачиваться. Перед окончательной постановкой гильз следует проверить состояние посадочных отверстий под них в блоке цилиндров.
Гильзы, установленные в блок без уплотнительных колец, должны свободно проворачиваться. Перед окончательной постановкой гильз следует проверить состояние посадочных отверстий под них в блоке цилиндров. Если они сильно поражены коррозией или имеют раковины, необходимо отремонтировать их нанесением слоя эпоксидной смолы, смешанной с чугунными опилками, который после застывания прочистить заподлицо. Края верхней части блока, которые первыми соприкасаются с резиновыми уплотнительными кольцами при запрессовке гильзы, должны быть зачищены шлифовальной шкуркой для предотвращения повреждений уплотнительных колец в процессе запрессовки.
Гильзы с установленными на них резиновыми уплотнительными кольцами запрессовывают в блок цилиндров с помощью пресса. Можно это сделать и с помощью специального приспособления, устройство и работа которого ясны из рис. 7. При надевании уплотнительных колец их нельзя сильно растягивать, а также скручивать в канавке гильзы цилиндров.
Рис. 7. Приспособление для запрессовки гильзы
1- плита; 2 -винт; 3 -шпилька;4 - опорный диск.
Замена поршней производится при образовании на поверхности юбки глубоких задиров, прогорании днища и поверхности поршня в зоне верхнего компрессионного кольца, при износе верхней канавки под поршневое кольцо больше допустимого.
Замену поршня делают без снятия двигателя с автомобиля: сливают масло из поддона картера, снимают головку блока и поддон картера, расшплинтовывают и отворачивают гайки шатунных болтов, снимают крышку нижней головки шатуна и вынимают вверх поврежденный поршень в сборе с шатуном и поршневыми кольцами. Затем вынимают из отверстий в бобышках стопорные кольца, с помощью пресса выпрессовывают поршневой палец и отделяют поршень от шатуна. В случае необходимости тем же прессом выпрессовывают бронзовую втулку верхней головки шатуна.
Перед заменой поршня необходимо сначала подобрать его по цилиндру. Для этого необходимо выбрать поршень, размерная группа которого соответствует размерной группе гильзы (цилиндра), и проверить лентой – щупом зазор между поршнем и гильзой (см. рис. 8).
Рис. 8. Проверка зазора между поршнем и цилиндром
Для этого поршень вставляют в цилиндр головкой вниз так, чтобы край юбки совпадал с торцом гильзы, а лента – щуп, вставленная между гильзой и поршнем, находилась в плоскости, перпендикулярной оси пальца. Затем динамометром протягивают ленту – щуп и измеряют усилие протягивания, которое должно находится в пределах допустимого. Размеры лента – щупа и усилие протягивания для разных моделей двигателя приведены в инструкции по эксплуатации или в руководстве по ремонту.
При сборке двигателей, снятых с автомобиля, подбор поршней по цилиндрам осуществляется аналогическим образом, так же подбирают поршни при сборке двигателей на заводах – изготовителях.
При замене поршней на АТП, кроме подбора поршня по цилиндру, следует обеспечить соблюдение еще одного важного требования ТУ на сборку двигателей: диаметр отверстия в бобышках поршня, диаметр поршневого пальца и диаметр отверстия в бронзовой втулке верхней головки шатуна должна иметь одну размерную группу. Поэтому перед сборкой комплекта “поршень – палец - шатун” необходимо убедится, что маркировка, нанесенная краской, на одной из бобышек поршня, на торцах пальца и верхней головки шатуна выполнена одной краской.
Перед тем как соединять поршень с шатуном, последний необходимо проверить на параллельность осей головок. Делается это на контрольном приспособлении с индикаторными головками (см. рис.9).
Рис. 9. Приспособление для проверки и правки шатуна 1 - рукоятка для выбивания скалки; 2, 6 - малая и большая скалки; 3 - направляющие ползуна; 4 ~ индикаторы;. 5 - коромысло; 7 - стойки
При деформации превышающей допустимые пределы, шатун правят. Затем поршень помещают в ванну с жидким маслом, нагревают до температуры 60˚С и с помощью оправки запрессовывают поршневой палец в отверстия бобышек поршня в верхней головки шатуна. После запрессовки в канавки бобышек вставляют стопорные кольца.
Аналогическим образом, начиная со снятия головки блока цилиндров и поддона картера, поступают в случае необходимости замены втулки верхней головки шатуна, поршневого пальца и поршневых колец. Негодные втулки выпрессовывают, а на их место запрессовывают новые, обеспечивая при этом необходимый натяг. Затем втулки растачивают на горизонтально – расточном станке или обрабатывают с помощью развертки.
Перед установкой поршня в сборе с шатуном в блоке цилиндров проводят установку комплекта поршневых колец в канавки поршня. Зазор между компрессионным кольцом и канавкой поршня определяется щупом (см. рис. 10), обкатывая кольцо по канавке поршня. Кроме того, кольца проверяют на просвет, для чего вставляют их в верхнюю неизношенную часть гильзы цилиндра и визуально оценивают плотность прилегания.
Рис. 10. Проверка зазора между кольцом и канавкой поршня
Зазор в замке определяют щупом (см. рис. 11) и в случае, когда он меньше допустимого, концы колец спиливают. После этого кольцо повторно проверяют на просвет и только потом с помощью специального приспособления, разжимающего кольцо за торцы в замке, устанавливают в канавки поршней.
Рис. 11. Проверка зазора в стыке поршневого кольца
Стыки (замки) соседних колец равномерно разводят по окружности. Компрессионные кольца на поршень устанавливают фаской вверх. При этом они должны свободно вращаться в канавках поршня. Установка поршней в сборе с кольцами в цилиндры двигателя осуществляется с помощью специального устройства.
Замена вкладышей коленчатого вала проводится при стуке подшипников и падении давления в масляной магистрали ниже 0,5 кгс/см 2 при частоте вращения 500 – 600 об/мин. и исправно работающих в масляном насосе и редукционных клапанах. Необходимость замены вкладышей обусловлена диаметральным зазором в коренных и шатунных подшипниках: если он более допустимого, вкладыши заменяют новыми. Номинальный зазор между вкладышами и коренной шейкой должен составлять 0,026 – 0,12 мм, между вкладышами и шатунной шейкой 0,026 – 0,11мм в зависимости от модели двигателя.
Зазор в подшипниках коленчатого вала определяют с помощью контрольных латунных пластинок. Пластинку, смазанную маслом укладывают между шейкой вала и вкладышем, а болты крышки подшипника затягивают динамометрическим ключом с определенным для каждого двигателя моментом. При проверке одного подшипника болты остальных должны быть ослаблены. Так поочередно проверяются все подшипники.
Необходимо, чтобы на поверхности шеек коленчатого вала не было задиров. При наличии задиров и износа заменять вкладыши нецелесообразно. В этом случае необходима замена коленчатого вала.
После проверки состояния шеек коленчатого вала вкладыши требуемого размера промывают, протирают и устанавливают в постели коренных и шатунных подшипников, предварительно смазав поверхность вкладыша и шейки моторным маслом.
Основными неисправностями головки блока являются трещины на поверхности сопряжения с блоком цилиндров, трещины на рубашке охлаждения, коробление поверхности сопряжения с блоком цилиндров, износ отверстий в направляющих втулках клапанов, износ и раковины на фасках седел клапанов, ослабление посадки седел клапанов в гнездах.
Трещины длиной более 150 мм, расположенные на поверхности сопряжения головки цилиндров с блоком, заваривают. Перед сваркой в концах трещин головки, изготовленной из алюминиевого сплава, сверлят отверстия диаметром 4 мм и разделывают ее по всей длине на глубину 3 мм под углом 90˚. Затем головку нагревают в электропечи до 200˚С и после зачистки шва металлической щеткой заваривают трещину ровным швом постоянным током обратной полярности, используя специальные электроды.
Трещины длиной до 150 мм, расположенные на поверхности рубашки охлаждения головки цилиндров, заделывают эпоксидной пастой. Предварительно трещину разделывают так же, как для сварки, обезжиривают ацетоном, наносят два слоя эпоксидной композиции, смешанной с алюминиевыми опилками. Затем головку выдерживают в течении 48ч. при 18–20˚С.
Коробление плоскости сопряжения головки с блоком цилиндров устанавливают шлифованием или фрезерованием. После обработки головки проверяют на конкретной плите. Щуп толщиной 0,15 мм не должен проходить между плоскостью головки и плитой.
При износе отверстий в направляющих втулках клапанов их заменяют новыми. Отверстиях новых втулок разворачивают до номинального или ремонтного размеров. Для выпрессовки и запрессовки направляющих используют оправку и гидравлический пресс.
Износ и раковины на фасках седел клапанов устраняют притиркой или шлифованием. Притирку выполняют с помощью пневматической дрели, на шпинделе которой установлена присоска.
Для притирки клапанов применяют притирочную пасту (15г микропорошка белого электрокорунда М20, 15г карбида бора М40 и моторное масло М10Г 2 или М10В 2) или пасту ГОИ. Притертые клапан и седло должны иметь по всей длине окружности фаски ровную матовую полоску а ≥1,5 мм.
Качество притирки проверяют также приборов (см. рис. 12), создающим над клапанов избыточное давление воздуха. После достижения давления 0,07 МПа оно не должно заметно снижаться в течении 1 мин.
Рис. 12. Проверка качества притирки клапанов
В случае когда восстановить фаски седел притиркой не удается, седла зенкуют с последующим шлифованием и притиркой. После зенкования рабочие фаски седел клапанов шлифуют абразивными кругами под соответствующий угол, а затем притирают клапаны. При наличии на фаске раковин и при ослаблении посадки седла в гнезде головки блока его выпрессовывают с помощью съемника (см. рис. 13)а, а отверстие растачивают под седло ремонтного размера. Изготовленные из высокопрочного чугуна седла ремонтного размера запрессовывают с помощью специальной оправки (см. рис. 13б) в предварительно нагретую головку блока, а затем зенковками формируют фаску седла.
Рис. 13. Замена седла клапана
а - выпрессовывание седла съемником; б - запрессовывание седла; 1 - корпус съемника; 2 - натяжная гайка; 3 - шайба; 4 - винт разжимного конуса; 5 - специальная гайка с тремя лапками; 6 - стяжная пружина; 7 - разжимной конус лапок; 8 - лапка съемника; 9 и 12 - вставные седла; 10 - головка цилиндров; 11 - оправка.
Характерными неисправностями клапанов является износ и раковины на фаске клапана, износ и деформация стержней клапанов, износ торца клапана. При дефектации клапанов проверяют прямолинейность стержня и биение рабочей фаски головки относительно стержня. Если биение больше допустимого, клапан правят. При износе стержня клапана его шлифуют под один из двух предусмотренных ТУ ремонтных размеров на бесцентрово – шлифовальном станке. Изношенный торец стержня клапана шлифуют “как чисто” на заточном станке.
Для шлифования изношенной фаски используют станки модели Р108. На нем же шлифуют цилиндрическую поверхность изношенных толкателей под один из двух предусмотренных ТУ ремонтных размеров, изношенные сферические поверхностей толкателей и коромысел.
Изношенные бронзовые втулки в коромыслах заменяют новыми и рассчитывают до номинального или ремонтного размера.
На крупных АТП и в автотранспортных объединениях, имеющих специализированные участки по восстановлению деталей, осуществляют ремонт коленчатых и распределительных валов. Изношенные коренные и шатунные шейки коленчатых валов, а также опорные шейки распределительных валов шлифуют под ремонтные размеры на круглошлифовальном станке. После шлифования шейки коленчатого и распределительного валов полируют абразивной лентой или пастой ГОИ. Изношенные кулачки распределительного вала шлифуют на копировально – шлифовальном станке.
