Гордость Клуба
Модератор
Сообщений: 17436
Регистрация: 21.1.2006
Из: Москва
|
Что такое капитальный ремонт?
На машине без мотора, как известно, далеко не уедешь. Благо неисправный агрегат можно заменить новым или отремонтировать. Мы решили сравнить оба варианта.ОЧЕВИДНОЕ - НЕВЕРОЯТНОЕ
Главное - не предпринимать никаких действий, не убедившись, что «клиент», то бишь двигатель, в самом деле «созрел » (в научных кругах это называют диагностикой). Дело нешуточное - по некоторым данным, только в Москве до 10% капиталок делают зря! Аргументы воистину убедительны: «мастер сказал», «вроде пора», «лучше уж сделать» - и, наконец, «клиент заплатил!». Между тем торопиться не стоит, ведь в хороших руках даже вазовские моторы ходят по 300 тыс. км, вдвое перекрывая отпущенный заводом ресурс. Конечно, свозрастом симптомы износа проявляются все отчетливее - пожилой двигатель хуже тянет, сильнее дымит, жрет масло и'топливо, неустойчиво работает на холостых, плохо пускается. Пора - не пора? Профессионалы ставят диагноз в три этапа. И начинают, как правило, с устранения мелочей. Течь масла порой побеждают всего лишь промывкой вентиляции картера, дымление - регулировкой карбюратора и зажигания. От стуков нередко спасают подтяжка цепи и проверка клапанных зазоров. И даже показания компрессометра, случается, улучшают не заменой колец, а устранением заедания вала стартера! Следующий вариант - частичная разборка мотора со снятием «головы». Ее ремонтом нередко все и заканчивается. Заодно измеряют степень износа цилиндров. И лишь если здесь все реально плохо, перед владельцем встает дилемма - «капиталить» или менять.
ВРАГ ХОРОШЕГО
Приобрести новый мотор весьма соблазнительно - как-никак, заводская гарантия качества! Вынуждены огорчить - в запчасти поставляют «изделия, отторгнутые от основного производства». Разумеется, о некондиции речь не идет, да и собирают все двигатели на одной линии. Просто какая-то часть моторов выдала показатели у нижних границ допуска, а некоторые вовсе прошли ОТК со второго предъявления, побывав прежде в ремонтном «загоне». Именно такой мотор вам, скорее всего, предложат в магазине. На рынке ситуация еще хуже: есть риск наткнуться на «самосбор» - агрегат, внешне похожий на настоящий, но ничего общего с заводской продукцией не имеющий. В общем - как повезет. Кроме того, после установки номерной агрегат придется узаконить, потратив на это, возможно, не один день. Немало времени уйдет и на капитальный ремонт, только здесь жалеть не о чем - хорошо сделанный мотор станет лучше серийного. Так, по опыту, расход масла в сравнении с новым вазовским упадет на 30^0%, расход топлива - на 3-5%. Субъективно подрастет и мощность, хотя официальных данных на сей счет нет. Как нет и статистики по ресурсу - видно, восстановленного мотора машине хватает на всю оставшуюся жизнь. Удивляться приведенным цифрам не стоит - все поддается логическому объяснению.
РУЧНАЯ РАБОТА
Основная ценность изрядно потрудившегося агрегата - блок цилиндров. Достоинств два. Во-первых, он уже подтвердил собственную надежность - все, что могло лопнуть, треснуть или прохудиться, давно бы вылезло наружу. А во-вторых, и это главное, он прошел курс естественного старения. Поясним: при отливке такой сложной и массивной детали в материале возникают внутренние напряжения. Из-за них блок коробит - нарушается соосность цилиндров, ведет постели коленчатого вала и т. д. Со вре-Кривизну коленвала проверяют на призмах с помощью часового индикатора. менем все притрется и устаканится - возьмут свое механические нагрузки и перепады температур, однако до той поры повышенный и неравномерный износ в парах трения гарантирован! Старый блок форму держит - значит, обрабатывать его целесообразно с высокой точностью. Начинают со шлифовки базовой поверхности, потом, если надо, проходят постели. А вот цилиндры просто так не растачивают! Дело в том, что при установке головки идеальные допуски могут уйти - искажения при затяжке болтов достигают одной десятки (ОД мм)! Чтобы этого избежать, перед обработкой на блок крепят технологические детали, имитирующие головку с прокладкой. Остается лишь отхонин- говать поверхность цилиндров (нанести на нее сетку, способствующую удержанию масла), и деталь готова для сборки. Вернуть к жизни подобным образом можно почти любой блок - маленькие хитрости (вроде гильзования вконец изношенного цилиндра) существуют на все случаи жизни. Но цилиндр - лишь один элемент в паре трения; чтобы не испортить картину, надо столь же тщательно подойти к подбору поршней. Они давно уже не дефицит - голова кружится от обилия предложений. Чтобы не запутаться, профессионалы придумали схему отбора. Невзирая на любое, даже самое громкое имя, у изделий проверяют геометрию, химсостав (!), а затем отправляют... на искусственное старение! Цель та же, чтои в случае с блоком - получить геометрически стабильный продукт. Операция эта долгая, "энергоемкая и, соответственно, дорогая - в массовом производстве ее попросту игнорируют. Не менее сложные вопросы приходится решать, восстанавливая колен- вал. Бытует мнение, что шейки можно шлифовать лишь единожды (в крайнем случае, два раза) - иначе рискуем удалить упрочненный слой металла. На самом деле валы закаливают на глубину около 1,5 мм на сторону, так что 1 мм можно снимать безбоязненно. Однако грамотный специалист в любом случае проверит твердость. Кроме того, при нужде ее можно и увеличить. Впрочем, идут на это довольно редко: классическое азотирование - процесс дорогой, долгий и чреватый поводками, а современную импульсную закалку не применяют, видимо, по незнанию. Готовый вал обязательно проверяют, если надо, рихтуют на призмах, а затем балансируют. По-хорошему это делают в три этапа - сам вал, в сборе с маховиком и, наконец, со сцеплением. Немало хлопот доставляет головка блока. Традиционный набор операций включает правку поверхностей, шлифовку, замену направляющих и седел клапанов, опрессовку. Как ни странно, то же самое порой приходится проделывать с новой деталью, купленной как запчасть. В последнее время высок спрос на сварку - некоторые из современных охлаждающих жидкостей просто- таки пожирают крылатый металл. Процесс подготовки деталей и сборка занимают в среднем три дня. А что может сделать хороший мастер на хорошем оборудовании из хороших запчастей - догадайтесь сами.
ДОВЕРЯЙ, НО ПРОВЕРЯЙ
Учитывая цену вопроса к выбору мастерской стоит подойти особенно тщательно. Идеальный вариант - сдать в ремонт неисправный автомобиль, а назад получить готовый. В случае чего не придется искать, «кто пришивал пуговицы». Впрочем, ознакомиться с технологией все же не помешает. Мойка - «вешалка» автосервиса. Полоскать чумазый мотор кисточкой в старом корыте - дурной тон. Таким способом много не отмоешь. Профессионалы предпочитают специализированную баню, где моющим средством служит содовый раствор под небольшим давлением. Отдельно убедитесь, насколько добротно (вытаскивая заглушки!) вычищают коленчатый вал. Показательно наличие хоть простейшего сборочного стенда - квалифицированные мастера ценят свой труд и не станут понапрасну тратить силы и время, пластуя двигатель на простом верстаке. Непременно взгляните на инструмент: не обнаружив динамометрического ключа, навсегда позабудьте дорогу в так называемую мастерскую. Кроме этого, ассортимент должен дополнять добротный набор средств измерения. А вот собственный станочный парк всем иметь не обязательно. Ведь один шлифовальный станок в смену выдает 10-12 валов. Кто в день осилит столько моторов? Ну а наиболее надежный путь - воспользоваться рекомендацией. Самый полный ре'естр (с белым или, на худой конец, черным списком) проще всего отыскать в крупных центрах, оказывающих услуги по мехобработке. Им ведь тоже нужны партнеры, а не халявщики!
Ремонт или замена?
Мощные моторы обладают изрядным ресурсом, но и они не вечны. Особенно, в тех случаях, когда транспорт попадает в Россию, будучи уже не новым, с частично выработанным ресурсом. Поэтому, рано или поздно, возникает необходимость ремонта двигателя. И вот тут может быть несколько вариантов.
Первый (и самый дешевый) - попросту замена двигателя. На бывший в употреблении. У такого пути, при всей привлекательности, есть много минусов. Оставшийся срок жизни такого мотора неизвестен, не исключено, что через месяц-другой владелец машины вновь окажется у разбитого корыта. К тому же, возникают всякого рода юридические проблемы -оформление замены, справки, разрешения и согласования: Короче - волокита. Таких же бумажных формальностей требует и второй путь - покупка нового мотора. Но это очень дорого и не всем по карману. Можно, правда, сэкономить и купить так называемый "short block". То есть, тоже новый двигатель, но без головки блока, поддона и некоторых навесных агрегатов. Но и при таком раскладе придется ремонтировать головку блока со старого мотора или приобретать ее отдельно. И вот тут мы подходим к одному моменту. Если все равно придется заниматься ремонтом некоторых "железяк", так может быть практичнее сделать "капиталку" мотору целиком?
В качестве примера выберем шестицилиндровый "мерседесовский" дизель серии ОМ 906. Рядная "шестерка", объемом 6374 куб. см. и мощностью 230 - 280 л.с. "таскает" грузовики Atego. Подобный "short block" потянет на 10-12 тысяч Евро. Сюда надо еще приплюсовать стоимость сборки и установки. На это накинем еще тысчонку. В итоге - сумма около 13000 Евро.
А вот сколько будет стоить ремонт покажем на примере московской компании "Механика". Сначала операция "снять-поставить" - 15-20 тыс. руб. Затем "разобрать-собрать" мотор. Это около 40000 руб. После разборки обязательно следует мойка. Отдельно моют блок цилиндров, отдельно - головку блока и прочие детали. За отмывание - порядка 2600 руб. Следующий пункт - механическая обработка деталей двигателя. То есть пресловутые "расточка", "шлифовка", "замена втулок" и прочее. Те операции, что здесь указаны - жизненно необходимы. Без их выполнения нормального ремонта не получится.
Тут расклад такой (все в рублях):
* Шлифовка коленвала - 5000
* Гильзовка блока (с хонингованием) - 9000
* Расточка постели коленвала - 6000. Для грузовых моторов жизненно необходимая операция.
* Ремонт постели распредвала - 2600
* Ремонт головки блока (он включает в себя замену направляющих втулок и правку седел клапанов) - 10400. Причем, направляющие втулки перед установкой надо дорабатывать. Поскольку поставляются в запчасти как заготовки.
* Фрезеровка головки блока (по плоскости) - 1500
* Фрезеровка верхней плоскости блока цилиндров (тоже немаловажная процедура) - 3500
* Ремонт шатунов (он включает в себя замену втулок верхней головки, восстановление геометрии нижней головки.) - 5700
Итого набегает, если перевести все в твердую валюту, около 3100 Евро. Стоит только оговориться, что эти цены - примерные. Они могут измениться как в большую, так и в меньшую сторону. Точный расклад будет ясен только после дефектовки конкретного мотора.
Причем в процессе сборки мотора специалисты обязательно проверят выступание поршней из блока, и приведут этот размер в соответствие со спецификациями. Также обязательной операцией является "подрезка" гильз цилиндров. С тем чтобы обеспечить и их правильное выступание из блока. Только в этом случае прокладка головки ляжет как надо и "обожмется" правильно. А затем последует сборка: точная, тщательная и аккуратная. С соблюдением всех предписаний по моментам затяжки, зазорам и прочим требованиям по установке деталей.
А владельцу грузовика следует обратить внимание еще и на такой вопрос: "Какие детали лучше, "оригинал" или "неоригинал"? Те что подороже? Или можно сэкономить и здесь? Причем это касается не только расходных материалов вроде фильтров, но и более важных деталей - таких как поршни, вкладыши или клапана. Начнем, пожалуй, с поршней. Тут прямой резон покупать Mahle или KS. Просто потому, что они дешевле. К слову сказать, "оригинальная" гильза цилиндра стоит 240 Евро, а "неоригинал" - только 30. А всего гильз - шесть штук, отсюда выходит разница в стоимости комплекта более 1200 Евро. Добавим сюда еще и шесть поршней. Разница в их стоимости не столь велика, но четыре сотни Евро экономии - тоже неплохо. Тем более, что в коробке с трехлучевой звездой все равно будут детали с эмблемой Mahle.
Затем - вкладыши. Здесь тоже есть смысл покупать "неоригинальные" коробочки. Суммарная экономия на комплекте коренных и шатунных вкладышей составит сотню Евро с лишним. Еще столько же можно набрать на упорных полукольцах, втулках распредвала и втулках верхней головки шатунов.
Клапанный механизм - тоже хороший источник экономии. 12 "неоригинальных" впускных клапанов и 8 - выпускных (например, TRW) окажутся дешевле на: 36+24=60 Евро. И еще восемнадцать направляющих втулок - тут разница около 10 Евро. Что еще осталось?
Прокладки! Полный комплект производства Victor Reinz позволит сэкономить около 90 Евро. В итоге, разница в стоимости "оригинала" и "неоригинала" набегает - под 2000 Евро.
Поэтому посчитаем примерную сумму, нужную на "неоригинальные" запчасти. Ведь мы уже убедились, что они значительно дешевле. Получается за них надо заплатить около 2100 Евро.
Правда, здесь мы не учли расходные материалы, вроде масла и фильтров, но они увеличат стоимость незначительно. Особенно, если принять во внимание тот факт, что качество "неоригинала", который предлагается на нашем рынке вполне приличное и его можно использовать на все "100". Кстати, о воздушном фильтре - настоятельно рекомендуем менять его примерно в два раза чаще, чем предписано. Это только продлит жизнь мотору.
Остается еще один вопрос: "Как отличить качественные детали от "недостоверных". К счастью, на рынке пока особенных подделок не замечено. Видимо делать "левые" запчасти на грузовые моторы не так уж выгодно. Тем не менее, Китай не дремлет. Поэтому, в нескольких словах, попробуем сказать о признаках "правильных" деталей. Первый, и самый основной признак - такие запчасти не могут быть очень дешевы. Слишком низкая цена должна насторожить.
Следующий момент - качество исполнения деталей. Поверхность деталей должна быть обработана аккуратно и, не побоюсь этого слова, красиво. Вся маркировка, клейма, нанесенные на упаковку и на детали тоже должны быть четкими и, тоже, красивыми. Если есть покрытие (на кольцах, к примеру), то оно не должно отслаиваться. На тех же кольцах "нормального" вида производитель снимает фаски, окна в маслосъемных кольцах - ровные и аккуратные, даже пружинки-расширители - и те шлифованные. Да еще и с переменным шагом. Изготовителю подделок нет никакого дела до таких нюансов. Поэтому те же элементы на них будут выполнены грубо и коряво. Ну и еще один совет: покупать необходимые запчасти только там, где есть возможность проконсультироваться с продавцом. А еще лучше, там где специалисты не только могут продать вам запасные части. Но и помочь делом - грамотно и качественно выполнить капитальный ремонт мотора. Например, в той же компании "Механика". К тому же не придется бегать по магазинам в поисках необходимого "железа". Многое есть на складе. А если нужной детали не окажется, то ее доставят напрямую от производителя. Безо всяких посредников. Так, что же получается в итоге? Что выгоднее: поменять мотор или правильно отремонтировать его? Давайте посчитаем:
Примерная стоимость ремонта: 2100 + 3100 = 5200 Евро
А "short block" не будет дешевле 10000.
Даже если добавить к стоимости ремонта самые лучшие масла и фильтры, то все равно выигрыш будет очень солидным. Решайте сами.
«Всему голова»
Практика, к сожалению, показывает, что многие механики, выполняя ремонт двигателей, «забывают» про головку блока. Результат сказывается незамедлительно — мощность, расходы топлива и масла, состав выхлопных газов не восстанавливаются до исходных. Так стоит ли затевать ремонт, тратить деньги?
В самом деле, никого не надо убеждать в том, что высокая мощность, экономичность и экологические показатели любого двигателя во многом определяются конструкцией и состоянием газораспределительного механизма. И не удивительно, что основные изменения в новых, более мощных, модификациях моторов касаются именно головки блока цилиндров. Тем не менее, комплексный и качественный ремонт головки блока у нас пока еще продолжает оставаться редкостью. Это тем более странно, что по сегодняшней жизни цена новой головки блока на 8-10-летнюю иномарку вполне сравнима с ценой всего автомобиля.
«За бугром» наблюдаешь совсем иную картину. Например, на финском ремонтном предприятии Tammer Diesel OY участок ремонта головок — один из самых загруженных. В Венгрии на фирме Szakal-met-al также всерьез восстанавливают головки блока. Даже поддерживают приличный обменный фонд. И занимаются они ремонтом головок, уж поверьте, не от бедности. Просто в Европе требования к качеству отремонтированных моторов выше, чем у нас «в среднем по стране», и экологические нормы там на порядок строже.
Учитывая отечественную специфику, можно отметить, что комплексное восстановление головок блока — дело для нас очень перспективное. Поэтому хотелось бы выделить и подробно рассмотреть операции, наиболее часто применяемые в комплексном ремонте головок.
Деформация головки блока чаще всего наступает из-за местного или общего перегрева. Но в результате накопленных механических и термических напряжений может деформироваться и нормально работавшая головка. Поэтому при каждом снятии с мотора головку блока следует обязательно проверять на плоскостность. Сильную деформацию позволяет выявить проверка лекальной линейкой. Более точные результаты обеспечивают притирочная плита или обкатка индикатором.
Восстановление плоскости алюминиевых или чугунных головок выполняется на фрезерном станке инструментом с одним резцом на высоких оборотах. Определенную сложность представляет обработка головок предкамерных дизелей. Предкамеры выполнены из жаропрочной стали, имеют высокую твердость и трудно обрабатываются. В таких случаях обычно используют специализированный станок. Обработка на нем ведется не резцом, а абразивными секторами с охлаждающей жидкостью, что дает хорошие результаты. Очень важно наличие поворотного стола. Это удобно при восстановлении сложных головок и при обработке привалочной плоскости коллекторов.
Восстановление изношенных направляющих втулок накаткой — известный метод, и о нем писали достаточно много. Например, инструментом Neway или Sunnen можно накатать внутри направляющей втулки клапана спиральную канавку, «уменьшив» тем самым диаметр, а затем развернуть в номинальный размер и фактически «обновить» направляющую втулку без ее замены. Но такая технология малоэффективна при больших износах или когда направляющие выполнены из твердых материалов.
Замена втулок — это более радикальная мера. Но перепрессовывать их нужно крайне аккуратно. Перед запрессовкой необходимо убедиться, что посадочные отверстия обеспечивают необходимый натяг и не имеют задиров и повреждений. Втулки запрессовывают «на горячую», предварительно подогрев головку до температуры около 200°С. Облегчает работу охлаждение втулок сухим льдом или охлаждающим спреем Freze 75. После запрессовки отверстия втулок обрабатывают разверткой, чтобы обеспечить требуемый зазор со стержнем клапана.
Обработка седла клапана — один из наиболее важных этапов ремонта. Правильная геометрия седла, как известно, обеспечивает надежное уплотнение камеры сгорания, хороший отвод тепла от тарелки клапана, что исключает перегрев клапана и увеличивает срок службы маслосъемных колпачков. Точная обработка рабочей фаски седла и ограничивающих фасок обеспечивает максимальный ресурс сопряжения «седло-клапан». Обеспечить эти требования традиционной притиркой невозможно.
В условиях небольших мастерских седла обычно правят ручным инструментом, например, твердосплавными зенкерами отечественного производства или американскими фрезами Neway.
Станок VGS20 уже получил распространение на отечественных ремонтных предприятиях
Отечественные зенкеры просты и недороги, их при необходимости можно многократно затачивать, но они не дают достаточной точности и чистоты, и потому не позволяют исключить притирку. Кроме того, зенкеры не регулируются по диаметру, а существующие «жигулевские» и «волговские» готовые ремонтные комплекты не всегда устраивают.
Инструмент Neway более универсален и при соответствующем навыке дает неплохую точность. Резцы Neway имеют несколько режущих кромок и могут регулироваться по диаметру седла. Правда, такой инструмент значительно дороже, стоимость одной фрезы в среднем 80-100 долларов.
И все же наилучшую концентричность фасок и максимальную точность обеспечивает специализированное оборудование. Например, уже имеющийся на ряде ремонтных предприятий американский станок для обработки головок VGS20 фирмы Sunnen.
Обработка плоскости — традиционная операция при ремонте головок
Обработка седла на таком специализированном станке ведется фасонным твердосплавным резцом. Это обеспечивает высокую производительность и позволяет создавать точный, а не упрощенный, как в случае работы ручным инструментом, профиль седла. Так, на многих современных моторах применяются радиусные ограничивающие фаски, а в моторах спортивного назначения часто применяют полностью радиусное седло. Станок же позволяет обеспечить любой сложный профиль с высокой точностью.
Еще одна важная особенность спецстанков — это возможность обрабатывать все седла на одинаковую глубину. Можно также проконтролировать, а при необходимости — исправить взаимное расположение осей направляющих втулок клапанов. Вручную это сделать невозможно.
Обработка седла на станке обеспечивает высокую чистоту и позволяет обойтись без притирки. Значит, избавляет от лишней операции и исключает «втирание» абразивных зерен в материал седла и тарелки клапана, значительно снижающее ресурс деталей.
Замена седла — одна из главных изюминок серьезного ремонта головок. Эта операция позволяет вернуть к жизни, казалось бы, безнадежно загубленные головки. Согласитесь, приятно предложить клиенту выбор: заплатить от 600 долларов за новую головку или за 400-500 руб. просто поменять седло на старой.
Аналогичную операцию приходится выполнять и при форсировании двигателей, например, для спортивных соревнований. В этом случае требуется увеличить диаметры каналов в головке блока, а затем установить новые седла большего диаметра.
Старое седло удаляется специальной резцовой головкой, которая легко выставляется на размер с помощью простого приспособления. Вся операция по удалению седла занимает 5-7 минут. Новые седла поставляются в запчасти готовыми или в виде заготовок. Например, импортные заготовки обходятся в 5-6 долларов. Вытачивая седла самостоятельно, мы получаем возможность заменять седла даже в случае повреждения посадочного места. Для алюминиевых головок блока при замене седла обеспечивается натяг 0,10-0,12 мм. Новое седло запрессовывается «на горячую» и затем профильным резцом обрабатываются фаски седла.
К сожалению, отечественная промышленность не выпускает специальных «головочных» станков. Из импортных, кроме Sunnen, наиболее известны станки Serdi, AMC, Berco. И если научиться (а это не так трудно, как кажется) значительную часть оснастки к подобному станку делать самостоятельно, то есть надежда, что в будущем удастся освоить выпуск упрощенного варианта «головочного» станка, к примеру, на базе обычного координатно-расточного.
Ремонт постелей распределительного вала в головке блока— тоже очень важная операция при ремонте двигателя. Подшипники распредвала у изрядно походивших моторов оказываются изношены и нередко имеют задиры — ведь масло до распредвала, расположенного в верхней части двигателя, доходит, как известно, в последнюю очередь. Проблему можно решить с помощью специализированного горизонтально-хонинговального станка, если «занизить» крышки подшипников на 0,1-0,3 мм по плоскости разъема, после чего обработать постели хонингованием в номинальный размер.
Заварка трещин остается отдельной и весьма «деликатной» областью ремонта головок блока. Высокие термические деформации, наличие легирующих элементов и вспенивание металла сварного шва могут привести к образованию скрытых дефектов. Поэтому после сварки головка блока обязательно должна быть испытана на герметичность под давлением.
Таковы вкратце основные операции при ремонте головок блока. Это тот необходимый минимум, который должно обеспечивать ремонтное предприятие, выполняющее так называемый «серийный» ремонт. Но и индивидуальный мастер или владелец автомобиля, решивший отремонтировать двигатель самостоятельно, должны уделить головке блока самое серьезное внимание. И времени это отнимет массу, и сил уйдет немало. Но головка блока — она всему голова, не так ли?
Моторист-конструктор, или как правильно собрать двигатель
Знакомство с опытом и рекомендациями немецкой фирмы Kolbenschmidt по сборке двигателя позволяет сделать следующий вывод: грамотно собрать двигатель способен только моторист, владеющий технологиями ремонта его деталей. Это наглядно проявляется при сборке головки блока цилиндров, многие операции которой (в том числе ремонт седел клапанов) обычно выполняются непосредственно на СТО. О них и пойдет сегодня речь.
Ремонт и сборка головки блока, как, впрочем, и других узлов двигателя, начинается с проведения необходимых измерений и проверок. Причем особое внимание необходимо уделять именно седлам клапанов.
Зачем это нужно?
Седло клапана - едва ли не самый ответственный элемент головки блока, в чем легко убедиться, анализируя условия работы клапана. Одно из главных условий - это надежное уплотнение сопряжения клапана с седлом, при котором утечки газов из камеры сгорания минимальны, а компрессия - максимальна. Выполнение этого условия одновременно означает обеспечение хорошего теплового контакта клапана с седлом. Другими словами, плотное прилегание клапана к седлу позволяет отводить тепло от нагретой горячими газами тарелки через седло в головку блока, охлаждаемую жидкостью. И наоборот, любое нарушение герметичности в сопряжении клапана с седлом приводит к нарушению нормального теплового режима тарелки, седла и возникновению опасных дефектов, грозящих разрушением деталей.
Очень важно, чтобы герметичность сопряжения сохранялась в течение всего срока службы двигателя. Это достигается приданием уплотняющим фаскам седла и клапана специального профиля, компенсирующего износ сопряженных поверхностей. Кроме того, правильная геометрия седла уменьшает сопротивление при впуске топливовоздушной смеси и выпуске отработавших газов, учитывая экономические и мощностные показатели двигателя.
Вполне естественно, что в процессе эксплуатации седла и фаски клапанов изнашиваются. Нередки и более серьезные дефекты седел, которые удается обнаружить при тщательном контроле головки блока.
Как проверить седло?
Прежде чем приступить к проверке, необходимо тщательно очистить поверхность камер сгорания и седел - под слоем нагара могут скрываться трещины. Особое внимание следует обратить на «отмытые» от нагара в процессе работы двигателя поверхности камер, резко отличающиеся от других камер по цвету: именно здесь наиболее вероятно обнаружение всяческих сюрпризов.
В зависимости от характера дефектов принимается решение о ремонте старых седел или необходимости замены их на новые.
Менять седло необходимо в следующих случаях:
* обнаружена трещина в стенке камеры сгорания, и предполагается ремонт головки блока сваркой;
* есть подозрение на ослабление посадки седла в головке;
* вокруг внешнего диаметра седла наблюдаются следы коррозии;
* на седле обнаружена трещина или имеются следы его обгорания;
* большой износ седла, ведущий к его чрезмерному «углублению» при ремонте.
Последний дефект может привести к тому, что тарелка клапана сильно «провалится», и стержень клапана выдвинется вверх, нарушив работу гидротолкателя.
Если один из указанных дефектов обнаружен, необходимо заменить дефектные седла, строго соблюдая технологию замены. Такая технология рекомендована, в частности, фирмой Kolbenschmidt.
Как заменить седло?
Вообще говоря, замена седла - операция несложная и может быть выполнена несколькими способами.
Вначале необходимо удалить старое седло. Для этого удобнее всего использовать специализированный станок для ремонта головок блока, хотя вполне допустимо использовать универсальное станочное оборудование (расточной или фрезерный станок) или даже ручные приспособления для ремонта седел.
Перед обработкой с помощью направляющего стержня (пилота) головка блока устанавливается на станке так, чтобы обеспечить соосность отверстия направляющей втулки и режущего инструмента. Если настроить резец на размер, чуть меньший наружного диаметра седла, то после растачивания оставшаяся тонкая часть седла, как только она начнет вращаться, легко удаляется вручную.
Гнездо седла желательно расточить для обеспечения его соосности с направляющей втулкой. В головках двигателей старых конструкций, имеющих толстые стенки, допустимо обработку гнезда не проводить, если его поверхность не имеет дефектов и чрезмерных отклонений от цилиндричности.
При наличии трещин в головке блока их разделывают и заваривают, и лишь после обработки сварных швов растачивают гнезда для седел. В подобных случаях обязателен и контроль на герметичность рубашки (опрессовка) головки - его также необходимо делать при любом подозрении на наличие скрытых трещин.
Сама опрессовка - операция не сложная, однако достаточно трудоемкая. Ее проводят в горячей воде сжатым воздухом под давлением 5-6 атм - обычно этого достаточно, чтобы пузырьки в местах скрытых трещин сделали их видимыми.
Опрессовка блоков цилиндров и головок блоков цилиндров (ГБЦ)
Герметичность - одна из важнейших характеристик, обуславливающих исправную работу двигателя автомобиля. Для ее проверки в "Механике" используют установку собственного производства - "Механику КО-12". Смысл опрессовки заключается в следующем. При помощи специальных накладок, резиновых уплотнений, прозрачных плит из плексигласа глушатся отверстия, сообщающие рубашку охлаждения с атмосферой. Внутрь подается воздуха под давлением около 6 атмосфер. Загерметизированная деталь опускается в горячую воду и "плавает" в ванне не менее получаса. За это время изделие прогревается, незагерметизированные отверстия (то есть трещины, свищи, и т. д.) расширяются, и из них под давлением начинает выходить воздух.
Данная операция позволяет с максимальной точностью сказать, стоит ли ремонтировать ли ГБЦ или нет.
При растачивании гнезда на станке следует придерживаться определенных режимов резания: для чугунных головок - 100-250 об/мин без масла, а для алюминиевых - 400-600 об/мин с маслом. После обработки диаметр гнезда у двигателей прошлых лет выпуска должен быть в среднем на 2,5 мм больше диаметра тарелки клапана, а глубина - 4,5-6,5 мм. У новых моторов диаметр гнезда под седло может и не превышать диаметра тарелки из-за недостаточной толщины стенок.
Новые седла изготавливаются из специальных чугунов или спеченных материалов. Некоторые фирмы выпускают заготовки седел в виде труб с соответствующими наружным и внутренним диаметрами либо уже готовые седла с увеличенным наружным диаметром.
Материал седла имеет решающее значение для долговечности и надежности двигателя. Поэтому некоторые производители (включая фирму Kolbenschmidt) выпускают седла из специальных материалов. Так, для высоконагруженных моторов находит применение композиционный материал - высокодисперсный карбид вольфрама, распределенный в матраце из инструментальной стали. По твердости и прочности такой материал подобен чугуну, но имеет более высокую износо- и теплостойкость. При введении в стальную матрицу специальных добавок седло приобретает свойства керамики со смазывающими свойствами в условиях высоких температур. Тем самым предотвращается эрозия седла, вызываемая микросваркой седла с поверхностью клапана, что случается с обычными материалами седел у газовых двигателей и тяжело нагруженных дизелей.
При изготовлении седла важно выдержать натяг (в среднем 0,1-0,15 мм) по наружному диаметру и «не промахнуться» с внутренним диаметром, который обычно меньше диаметра тарелки клапана на 2,5 мм. Кроме того, необходимо выполнить на седле заходную фаску, исключающую задир гнезда при установке седла.
Чтобы удалить старое седло, его растачивают до момента, пока оставшееся тонкое кольцо не провернется. После чего гнездо растачивают «как чисто» или под готовое новое седло
Установка седла - наиболее ответственный этап работы. Если замеры седла и гнезда выполнены правильно, в отверстии гнезда не осталось стружки, и приготовлена специальная оправка, можно приступать к запрессовке.
Для облегчения установки седла головку блока следует подогреть до 180-200oС, а само седло охладить в жидком азоте или углекислоте. Запрессовка осуществляется ударным способом и быстро, чтобы до ее окончания не произошло выравнивание температуры деталей.
Как поправить седло?
Изношенное или замененное седло обрабатывается для придания ему соответствующего профиля. Очевидно, этот профиль должен соответствовать форме тарелки клапана, иначе возможны негерметичность сопряжения, перегрев и разрушение тарелки и седла клапана.
Поверхность контакта тарелки с седлом должна располагаться на расстоянии 0,4-0,8 мм от наружного диаметра тарелки. Приближение поверхности контакта к кромке тарелки улучшает перенос тепла от клапана в седло. Но как только эта поверхность выходит на кромку тарелки, на ней концентрируется большой поток тепла, способный легко сжечь тарелку и седло. Перенос поверхности контакта ближе к стержню клапана также повышает температуру кромки тарелки (она «повисает в воздухе» и хуже охлаждается) и, кроме того, увеличивает гидравлическое сопротивление потокам топливовоздушной смеси и продуктов сгорания.
Чтобы добиться требуемого профиля седла, рекомендуется вначале обрабатывать основной угол седла (его обычно делают на 0,5-1o меньше угла фаски клапана, чтобы ускорить приработку клапана к седлу), затем - верхний угол для обеспечения высоты рабочей фаски седла, после чего - угол, примыкающий к поверхности камеры сгорания, обеспечивающий нужный диаметр седла.
Очень важна ширина рабочей фаски седла. Обычно для впускных седел ширина рабочей фаски составляет 1,0-1,5 мм, для выпускных - 1,5-2,0 мм. Для седел 16-клапанных моторов, имеющих диаметр тарелки менее 31-32 мм, ширину фаски можно уменьшить в 1,5-2 раза. При увеличении ширины фаски (и, соответственно, площади контакта) улучшается охлаждение тарелки, но труднее обеспечить герметичность. Последнее может вызвать утечки горячих газов и прогар седла или клапана. Напротив, узкая фаска отлично уплотняет, но срок службы клапана и седла сокращается из-за высоких механических нагрузок и температур на поверхностях контакта.
Для качественной обработки седел применяют разные методы: шлифовку, расточку специальными фрезами и резцами - вручную или на специализированных станках.
Наиболее простой способ обработки - твердосплавными ручными фрезами («шарошками»). Купить этот недорогой отечественный инструмент сейчас можно во многих местах.
Установка нового седла выполняется с помощью оправки ударным способом
В результате обработки профиль седла получается несколько упрощённым, наблюдается незначительная неконцентричность седла и оси отверстия направляющей втулки. Все это, а также невысокая чистота и следы «дробления» инструмента требуют последующей притирки.
Прекрасные результаты дает использование инструмента американской фирмы NEWAY. На нём твёрдосплавные резцы имеют несколько режущих кромок и могут регулироваться по диаметру. Такой инструмент обладает достаточной универсальностью и обеспечивает хорошую точность и чистоту поверхности, которая не требует последующей притирки. Простота NEWAY делает его привлекательным для использования в условиях СТО.
Самые широкие возможности даёт обработка профильным резцом. В этом случае геометрия седла заложена в профиле самого инструмента. Ошибок и неточностей здесь уже быть не может. Сёдла получаются в точности такими, какими их спроектировали конструкторы мотора. Более того, все сёдла получаются одинаковыми, а для работы мотора это немаловажный момент. Проводить такую обработку позволяют не только специализированные станки, но и относительно недорогие установки с ручным приводом, выпускаемые иностранными фирмами.
Аналогичные возможности имеет и отечественная установка «Механика-2». Основой конструкции является самоустанавливающийся шпиндель с микроподачей.
Обработка сёдел на такой установке идёт минимум в три раза быстрее, чем ручными шарошками, за счёт одновременной обработки всех фасок седла, причем можно получить профиль любого сечения, а также удалить изношенное седло и обработать гнездо под запрессовку нового. Последнее весьма удобно при производстве тюнинговых и спортивных ГБЦ с «радиусным» профилем и увеличенным диаметром седла.
В промышленном ремонте используются специализированные «головочные» машины. В России такие станки пока не выпускаются, а из импортных моделей популярны SUNNEN, SERDI, BERCO и AMC. Такое оборудование позволяет выполнять любые необходимые операции и обрабатывать или заменять сёдла и направляющие на любых ГБЦ. Шпиндельная часть станка свободно перемещается по станине на воздушной подушке, что облегчает самоцентрирование резца.
Точность обработки седла на указанном оборудовании очень высока, что обеспечивает хорошую герметичность клапана после сборки узла. Напротив, после обработки недорогим ручным инструментом рабочая фаска седла нередко не концентрична оси отверстия направляющей втулки (несоосность более 0,02 мм), а поверхность фаски оказывается некруглой или имеет характерное «дробление». Тогда приходится прибегать к дополнительной операции - притирке клапана к седлу.
Притирка хорошо освоена и широко применяется на большинстве отечественных СТО. Более того, в некоторых мастерских весь процесс ремонта седел вообще ограничивают одной притиркой, получая в результате совершенно произвольную форму сопряжения седла и клапана. Зарубежные фирмы притирку не рекомендуют ни в каком виде, на что есть весьма серьезные причины.
Действительно, при высокой точности обработки, характерной для импортного оборудования, притирка не нужна. В России хорошее оборудование пока не распространено, а то, что используется, не дает нужной точности, из-за чего без притирки не обойтись. Но притирка - это неизбежное искажение формы седла и фаски клапана, насыщение седла абразивными частицами и в конечном счете заметное снижение ресурса двигателя. Так что притирать клапан или нет - решайте сами.
После тщательной мойки всех деталей проводят контроль герметичности клапанов. Быстрее всего эта проверка выполняется на специализированных вакуумных установках. Однако результат не всегда достоверен - усилие прижатия тарелки к седлу достаточно велико, и некоторые погрешности обработки (в частности, несоосность стержня и фаски клапана или отверстия направляющей втулки и седла) могут быть не замечены. На наш взгляд, даже простая проверка прилегания клапана «по краске» более достоверна. В некоторых мастерских герметичность клапанов проверяют, наливая в камеру керосин, но это сложнее и дольше.
Последняя проверка - на «выступание» стержня клапана - необходима в основном для двигателей с гидротолкателями. Если тарелка слишком сильно выступает в камеру сгорания, его стержень «утоплен», и гидротолкатель не выберет зазора в приводе - не хватит хода плунжера. Такая ситуация возможна после установки новых седел. При ремонте старых седел возможно «проваливание» тарелок, при котором клапаны после сборки головки могут зависнуть в открытом положении, уперевшись в полностью сжатые гидротолкатели.
Что еще надо сделать?
Безусловно, отремонтированная головка блока перед сборкой должна иметь ровную привалочную плоскость. Восстанавливается плоскость обработкой на плоскошлифовальном или фрезерном станках, но наилучшие результаты дает обработка на специализированном станке (такое оборудование выпускается рядом зарубежных фирм). Определенную сложность представляет обработка головок дизельных двигателей с форкамерами. Форкамеры выполнены из жаропрочных сталей, а на некоторых моторах встречаются даже керамические форкамеры, обладающие очень высокой твёрдостью. Обработать плоскость такой головки можно специальным инструментом в виде блока абразивных секторов.
Строго говоря, форкамеры должны иметь выступание над поверхностью ГБЦ в пределах 0,02-0,05мм. Соблюдение этого требования значительно усложняет работу: необходимо удаление форкамер, затем обработка ГБЦ по плоскости, затем запрессовка новых форкамер в головку прямо на столе шлифовального станка, а уже затем обработка только поверхности форкамер. На практике «хорошо сидящие» в головке блока форкамеры лучше без острой необходимости «не беспокоить». Их выступание при обработке плоскости получится само, за счёт «отжатия» инструмента - с твёрдой стенки форкамеры станок снимет меньше металла, чем мягкого материала головки.
Итак, все сделано - отремонтировано, восстановлено, проверено, промыто. Значит, можно собирать? Еще рано. Забыли проверить пружины клапанов - их длину в свободном состоянии и усилие при сжатии на определенную величину, регламентированные производителем двигателя.
Перед установкой клапанов в головку необходимо смазывать их стержни маслом, а при установке маслосъемных колпачков не стоит забивать их «со всей ненавистью» - на некоторых двигателях колпачки не имеют упора и легко могут оказаться порваны.
В остальном сборка головки блока обычно не вызывает затруднений. Перед установкой головки на блок цилиндров желательно повернуть распределительный вал в положение, соответствующее ВМТ 1-го цилиндра, а поршни поворотом коленвала несколько отвести от ВМТ, чтобы не погнуть клапаны. Осталось смазать болты головки блока, затянуть их и точно установить фазы газораспределения.
Контроль прилегания клапана к седлу - необходимая процедура при ремонте седел.
«Трещит голова»
Запчасти нынче дороги. Особенно для иномарок. Каждый выходит из положения, как умеет. Кое-что можно приспособить от «Москвича» или «Жигулей». Но как быть, если треснула головка блока?
Обычно все начинается с банального перегрева мотора. Не сработал датчик, заело вентилятор, заклинило термостат — и водитель, окутанный клубами пара из-под капота, спешно съезжает на обочину. Когда все остынет, он дольет «Тосола» из запаса в багажнике (или воды из ближайшего крана) и поедет дальше. И бывает, ездит так еще несколько дней, не придавая особого значения ни быстро пустеющему расширительному бачку, ни перебоям в работе двигателя. Может к тому же не обратить внимания, что не греет «печка» (постоянно возникает паровая пробка). Но рано или поздно приходит прозрение: без ремонта не обойтись.
В мастерской быстро ставят диагноз — прогорела прокладка головки блока. К сожалению, ее заменой дело может не ограничиться! Из-за перегрева и недопустимой деформации головки в ней появляются трещины. Правда, на подобное издевательство головки разных фирм реагируют неодинаково. (Речь идет о наиболее распространенных сегодня головках — из алюминиевых сплавов.) «Фордовские» с двумя верхними распредвалами (DOHC) немедленно отзываются трещиной между седлами клапанов, бээмвэшные — между постелями распредвала. О дизелях и говорить нечего. А вот вывести таким образом из строя мотор «Ауди» или «Фольксвагена» куда сложнее. По крайней мере, не всем это удается с первой попытки.
Но уж если беда случилась, выбираться можно тремя путями: купить новую головку блока (это может обойтись в 450—1000 долларов), приобрести «б/у» (300—400 долларов без гарантии, что она лучше вашей), отремонтировать поврежденную (200—300 долларов в зависимости от сложности ремонта). Последний вариант наиболее дешев, но надо быть уверенным, что за дело берется специализированная фирма, гарантирующая качество.
«Вскипятив» пресловутый DOHC, мы обратились в компанию «Механика». Мастера, сняв головку, тут же захотели удостовериться в герметичности ее полостей. Для этого специальными резиновыми шайбами и прокладками, прижатыми прозрачной плитой, загерметизировали все отверстия головки, кроме одного. В него завернули штуцер для подачи сжатого воз духа. Все сооружение погрузили в специальную ванну, воду в ней вместе с исследуемой головкой за 15 минут нагрели до 80° С. После этого подали воздух под давлением 5 атм. Цифра выбрана не случайно. Дело в том, что во внутренних полостях головки соседствуют две системы — охлаждения и смазки. Максимальное давление в первой — 1 атм., во второй — 4,5. Перекрыв этот диапазон, мы с гарантией сможем найти даже малейшую неплотность. Для удобства осмотра установка позволяет вращать головку на 360°. Нам этого делать не пришлось — пузыри сразу указали место дефекта. Опасения подтвердились — требовался серьезный ремонт.
Удалив резцом седла клапанов из поврежденной камеры сгорания, мастер вручную разделал подозрительное место шарошкой. Сделал он это потому, что направление и протяженность трещины в толще металла неизвестны, а заварить ее нужно обязательно целиком, иначе «недоваренная» она снова (и быстро) разрастется. Вот и приходится снимать слой за слоем, пока вся трещина не будет обработана, готова к заварке.
Дальше за дело принялся сварщик. Сварка — аргоно-дуговая. Максимальный сварочный ток — 315 А. Столь высокая мощность необходима для полноценного прогрева всей массы свариваемого металла. По этой причине здесь не используют аппараты типа «Кэмпи», широко применяемые для ремонта тонкостенных легкосплавных деталей (поддонов, клапанных крышек и т.д.). В «Механике» установка отечественная — УДГ-В.
Затем настал черед механической обработки. Излишки наплавленного металла удалили со всех поверхностей и из каналов. Образцом послужила соседняя камера сгорания. Установив головку на станок VGS-20 фирмы Sunnen, обработали посадочные места для седел, после чего замерили полученный диаметр. По нему, с учетом натяга (0,10—0,12 мм), задают размер заготовок для новых седел. Но прежде — повторная опрессовка, задача которой — оценить герметичность восстановленного участка. Тем временем токарь уже изготовил втулки из специального чугуна (кстати, прекрасным материалом послужит и негодный распредвал). Втулки запрессовали в нагретую до 150° С головку. После остывания на том же VGS-20 специальным резцом сняли со втулок фаски, создав для клапанов седла. Одновременно отшлифовали клапаны. Точность обработки так высока, что притирка не требуется! Плотность посадки проверили специальным прибором. Клапан, свободно лежащий в седле, сохранил герметичность при разрежении в зоне тарелки около 0,6 атм.
Последняя операция — фрезеровка привалочной плоскости. Ведь, если помните, все началось с перегрева. А при этом головку нередко коробит так, что притягивающие ее болты отворачиваются руками! Мы, конечно, забеспокоились, не увеличится ли степень сжатия после уменьшения высоты головки. Опасения оказались напрасными — в зоне камер сгорания фреза едва коснулась поверхности. Металл же, снятый с периферии, на камеры не влияет.
Обработка шатунов
В числе других причин усиленного износа нередко выступает поверхностно проведенный ремонт. В рамках данной статьи попробуем рассмотреть хрестоматийно простую, но важную составляющую ремонта любого мотора - ремонт шатунов.
Спросите любого механика: какие детали традиционно ремонтируют при капитальном ремонте двигателя? Ответ будет незамедлительным: блок цилиндров и коленчатый вал. Далее многие укажут головку блока цилиндров. И лишь некоторые добавят к этому <комплекту> шатуны. А между тем шатун - это ответственная и тяжелонагруженная часть двигателя. Нередко именно сопряжение <нижняя головка шатуна - вкладыш - шатунная шейка> определяет максимальный ресурс всего силового агрегата. Грустный курьез в том, что стук в двигателе при критическом износе этого сопряжения всегда называют <шатунным стуком>, а устранять данную неисправность иногда пытаются ограничиваясь шлифовкой коленчатого вала. Итак, поверхности верхней и нижней головки шатуна - это по сути наружные обоймы ответственных подшипников. Следовательно, для надежной работы узла они должны иметь соответствующую подшипникам точность. При работе мотора шатуны воспринимают тысячи и тысячи циклов осевых знакопеременных нагрузок.
При длительной эксплуатации с увеличением зазоров эти нагрузки возрастают, приближаясь по характеру нагружения к ударным. В результате происходит износ втулки верхней головки шатуна и деформация нижней головки.
При ремонте этот износ и деформацию необходимо устранить, иначе сохранятся ударные нагрузки в КШМ и не будут обеспечены нормальные условия работы (и смазки) сопряжения <шатун - вкладыш - шатунная шейка>.
Помимо механических, шатуны нередко получают и термические повреждения. Нагрев в условиях масляного голодания вызывает термическую деформацию (усадку) нижней головки шатуна.
На практике при ремонте двигателя возникает альтернатива: заменить честно отработавший свое комплект шатунов или восстанавливать их. Случаи, когда возможно дальнейшее использование работавших шатунов без восстановления, достаточно редки. Решение о допуске к сборке мотора шатуна б/у можно принимать только после тщательного измерения диаметров ВГШ и НГШ и их проверке на параллельность осей.
Замена комплекта шатунов на новый - способ простой и абсолютно надежный. Ограничивает только цена комплекта и срок его поставки, либо наличие на собственном складе. К примеру, цена шатуна двигателя D2866 (MAN) обычно составляет 130-140 euro.
А между тем шатун — деталь не менее ответственная, чем поршень, вкладыш коленчатого вала или направляющая втулка клапана. И никак не второстепенная — дефекты шатунов встречаются в ремонтной практике буквально на каждом шагу.
Почему же о них забывают? Предпочитают сразу менять на новые? Или просто не замечают дефектов? А может быть, не все знают, как проверить и отремонтировать шатуны?
Иными словами, есть над чем поразмыслить…
Некоторые заблуждения и «мифы», связанные с шатунами, довольно живучи. Начнем с основного заблуждения: большинство механиков считают, что шатуны не изнашиваются! Да и чему изнашиваться — поверхности шатуна, к примеру, ВАЗовского двигателя сами не образуют пар трения — в нижней головке шатуна устанавливаются вкладыши, а в верхней неподвижно запрессован поршневой палец. Правда, боковые поверхности нижней головки шатуна трутся о щеки коленвала, но степень износа здесь настолько мала, что ее можно даже не принимать во внимание.
Что же получается — установил новые поршни и пальцы, заменил вкладыши в нижней головке — и собирай двигатель? Многие так и делают, собирают, как говорится, не думая. Да и о чем думать, если клиент над душой стоит, торопит?
Торопливость — она известно где хороша, но только не в моторном деле. Когда автомобиль с недавно отремонтированным, но уже стучащим, мотором вернется обратно, начинается поиск виновных. А здесь так: или сам водитель виноват — не умеет ездить, или шлифовщик — плохо сделал коленвал. И невдомек иному механику, что это его «работа». Потому что...
Шатун тоже изнашивается
Возьмите в руки старый шатун с изрядно походившего мотора — на первый взгляд ничего примечательного. Но только на первый взгляд.
Вспомним: шатун — один из элементов кривошипно-шатунного механизма, в котором он связывает поступательно движущийся поршень и вращающийся коленчатый вал. Нагрузки на шатун могут достигать десятков тонн, причем являются знакопеременными, т.е. сжатие и растяжение шатуна чередуются в течение одного оборота коленвала.
Теперь представим: в таком режиме шатун работает многие годы, сотни тысяч километров. Поэтому не будет ничего удивительного в том, что в металле шатуна будут накапливаться остаточные деформации. Невооруженным глазом их не видно, но стоит воспользоваться соответствующими приборами, как картина прояснится — «потянут» шатун, деформировался.
Еще хуже, когда на какой-нибудь ...надцатой тысяче автомобиль заедет в глубокую лужу. Гидроудар в цилиндре, сами знаете, дело серьезное (см. № 4/2000), но, допустим, обошлось. Только шатун все равно хоть немного, но деформировался. А потом, много позже, случилось, к примеру, еще одно происшествие: зубчатый ремень оборвался, клапаны погнулись. Головку сняли, все, что надо, заменили, но глубоко в двигатель залезать не стали — не тот, вроде бы, случай. А зря — при ударе поршня по клапанам действие получается равным противодействию. И шатун может еще немного деформироваться.
В общем, когда такой двигатель попадает в ремонт, внешний вид шатунов оказывается весьма обманчивым — за мнимым благополучием могут скрываться серьезные дефекты — следы прошлых поломок и нештатных ситуаций в эксплуатации. Выявить их не так просто. Но что вы скажете, если в двигатель при сборке попадает явно дефектный шатун?
Стандартная ситуация — застучал шатунный вкладыш. Многие механики сразу бросаются в бой: ну просто бегут со всех ног шлифовать коленчатый вал в следующий ремонтный размер. Спросите у них, где шатун, который стоял на поврежденной шейке? Больше половины ответят, что он нормальный. А некоторые, особо умелые, вообще себя не утруждают — вынимают, а затем ставят коленвал с новыми вкладышами, даже не разбирая двигателя.
Между тем шатун после перегрева, задира, расплавления или проворачивания вкладышей повреждается со стопроцентной вероятностью. Это покажут не только измерительные приборы, но и просто внешний осмотр: нижняя головка будет иметь характерный перегретый вид со следами цветов «побежалости», а ее отверстие станет некруглым, овальным.
Не лучше обстоит дело и с верхней головкой шатуна. К примеру, выпрессовали палец, нагрели шатун, установили новый поршень с пальцем. А померил ли кто-нибудь натяг пальца в отверстии головки? Многим некогда, торопятся, у других даже приборов нет проверить. Только когда потом палец вылезет и продерет цилиндр, будет поздно — повторный ремонт, скорее всего, окажется дороже и сложнее первого.
Точно определить, параллельны ли оси отверстий головок, можно с помощью специальных измерительных приспособлений фирмы Sunnen
Почему палец может вылезти из отверстия, понятно — натяг слишком мал или его нет совсем. А это вполне возможно, если, например, в прошлом «ремонте» верхняя головка была сильно перегрета перед сборкой шатуна с поршнем (такое бывает при использовании ацетиленокислородной горелки).
В конструкциях с плавающим пальцем нередко оказывается изношенной бронзовая втулка верхней головки шатуна. Причем оценить степень износа на ощупь, без измерений, практически невозможно. Особенно обманчивая картина возникает в случае, если палец смазан маслом — люфт пальца не чувствуется даже при большом зазоре во втулке.
Таким образом, без соответствующей проверки нельзя определить ни дальнейшую пригодность шатуна к работе, ни объем необходимого ремонта. Поэтому главный вопрос — это…
Проще всего измерить геометрию отверстия нутромером, но иногда используют и специальные приборы
Как проверить шатун?
Проверка шатуна обычно проводится в несколько этапов. Начинают чаще всего с проверки геометрии отверстий. Для этого шатун разбирают, моют, а затем собирают с затяжкой болтов (гаек) крепления крышки рабочим моментом. Далее нутромером проверяют диаметр отверстия нижней головки — он должен соответствовать размеру, рекомендованному заводом-изготовителем, а все отклонения формы отверстия (эллипсность) должны укладываться в допуск на размер отверстия (обычно 0,015 мм). Аналогичным образом проверяют и верхнюю головку шатуна. Здесь контролируют отклонения формы (эллипсность не более 0,01 мм), а также величину диаметра отверстия, которая должна обеспечить гарантированный минимальный натяг в прессовом соединении с пальцем (0,02-0,025 мм) или максимальный зазор во втулке (0,015-0,02 мм) «плавающего» пальца.
Все эти измерения выполнить несложно, нужно лишь время и аккуратность. Другое дело — проверить деформацию стержня шатуна.
Для обработки плоскости разъема служит специализированный станок фирмы Sunnen, но с тем же успехом это можно сделать на универсальном оборудовании, если использовать специальную оснастку
Деформация стержня обычно выражается в том, что оси верхней и нижней головок шатуна оказываются непараллельны. Измерить эту непараллельность наиболее точно можно с помощью специального измерительного прибора или приспособления. К сожалению, пока наличие подобных приборов на СТО или в мастерских скорее исключение, чем правило. Поэтому иногда применяют более простые методы проверки, не требующие дорогостоящей оснастки.
Один из возможных альтернативных способов — проверка на поверочной плите. Шатун кладется на плиту, и покачиванием определяется, насколько он деформирован. Разновидность способа — прикладывание к боковой плоскости шатуна лекальной линейки и оценка непараллельности плоскостей верхней и нижней головок. Иногда шатуны проверяют «на скалке» — надевают с малым зазором несколько шатунов верхней головкой на стержень, а деформацию оценивают по просветам между боковыми плоскостями нижних головок шатунов. Но так или иначе, а подобные способы измерения получаются неточными и для некоторых шатунов вообще не годятся (шатуны с разной шириной верхней и нижней головок). Практика тем не менее показывает, что стремиться точно измерить непараллельность осей отверстий головок совсем не обязательно — достаточно и приближенных способов. Объясняется это тем, что параллельность осей нетрудно восстановить с помощью правильно выбранной технологии ремонта.
Специализированный расточный станок для шатунов — оборудование не из дешевых
Альтернативное решение — токарный станок со специальной оснасткой
После того, как шатун проверен, можно приступать к ремонту. Сразу оговоримся — отремонтировать удается шатун с любым из описанных выше дефектов. Правда, при этом требуется оценить эффективность ремонта — с точки зрения надежности двигателя в последующей эксплуатации и экономических соображений. Последнее часто является причиной отказа от ремонта в пользу покупки новых шатунов (для некоторых отечественных двигателей ремонт иногда получается близким к замене по стоимости). Однако приобретенные новые шатуны нередко оказываются хуже по качеству (см. № 10/1999). Это значит, что альтернативы ремонту практически нет. Весь вопрос лишь в том...
Как правильно отремонтировать шатун?
То, что шатун — деталь для ремонта серьезная, — свидетельствуют факты: все иностранные фирмы — производители станков для ремонта деталей двигателей имеют в своей программе и станки для ремонта шатунов. Поэтому без хорошего оборудования браться за такое дело бессмысленно — ошибка будет стоить дорого.
Не менее важен еще один факт: при серийном заводском ремонте двигателей западные фирмы ремонтируют шатуны в обязательном порядке. Так что шатунов, поставленных в двигатель без ремонта, как это еще делают у нас в России, вы там не увидите.
Стандартным видом ремонта шатунов можно назвать ремонт отверстия нижней головки при небольшом отклонении его размера от исходного (номинального) значения. Суть этой операции сводится к тому, что диаметр отверстия восстанавливается до номинального размера, заданного заводом — изготовителем двигателя.
Технология такого ремонта достаточно проста. Вначале крышку шатуна «занижают» (т.е. обрабатывают) по плоскости разъема на небольшую величину — около 0,05-0,1 мм. Это может быть выполнено различными способами, включая шлифование, фрезерование или (при небольшом припуске) притирку. Далее шатун собирается, болты затягиваются рабочим моментом, после чего отверстие обрабатывается в номинальный размер.
Для обработки отверстия в рамках этой технологии чаще всего используются горизонтально-хонинговальные станки — они обеспечивают высокую точность (отклонение размеров и формы отверстия в пределах 0,005-0,010 мм) и производительность.
Однако применение данной технологии возможно только при малых деформациях или износе отверстия нижней головки. Дело в том, что при хонинговании базирование шатуна на станке выполняется по поверхности самого отверстия. А это значит, что перекос осей головок, если он имел место до ремонта, сохранится и после него. Более того, возможен и дополнительный перекос, если отверстие сильно повреждено, и требуется большой припуск на его обработку.
В подобных случаях применяют растачивание отверстий. Этот процесс существенно отличается от предыдущего. Так, нередко приходится «занижать» плоскость разъема не только крышки, но и самого шатуна, иначе около разъема могут остаться необработанные участки поверхности. Кроме того, в процессе растачивания отверстия обеспечивается строгая параллельность осей отверстий головок, поскольку за базу принимается одно из отверстий.
После грамотного ремонта восстановленный шатун трудно отличить от нового
Растачивание выполняется на специализированных расточных станках для шатунов, но с помощью специальной оснастки шатун можно расточить и на универсальном станке (к примеру, на токарном). Для получения высокой чистоты обработанной поверхности после растачивания проводится финишная обработка — хонингование.
При ремонте нижней головки следует помнить, что межцентровое расстояние между отверстиями головок всегда уменьшается, причем тем больше, чем больше припуск на обработку отверстия. Это может быть критично для дизелей, где укорочение шатуна даже на 0,1 мм заметно уменьшает степень сжатия и негативно влияет на работу данного цилиндра.
Выдержать требуемое межцентровое расстояние удается с помощью обработки отверстия верхней головки шатуна. Суть этой технологии в том, чтобы заменить в верхней головке втулку и точно расточить отверстие под палец (втулка всегда имеет припуск в пределах 0,3-0,5 мм), приняв за базу отверстие нижней головки и обеспечив заданное межцентровое расстояние. Точно так же поступают и в случае, когда втулка верхней головки изношена и требуется ее замена.
Описанные технологии ремонта обеспечивают высокую надежность работы шатунов и применимы для подавляющего большинства двигателей. Но все-таки из любых правил есть исключения. Поэтому иногда бывает полезно знать...
Некоторые «хитрости» в ремонте шатунов
Современные высокофорсированные двигатели характеризуются очень высокой нагруженностью деталей, в том числе шатунов. При неисправности системы смазки, когда происходит задир и расплавление вкладышей, нижняя головка шатуна испытывает значительный перегрев, при котором в материале появляются большие остаточные напряжения и деформации. В дальнейшей эксплуатации после ремонта нижняя головка может снова деформироваться, если в процессе ремонта напряжения не будут сняты, к примеру, старением (выдержка при температуре около 200°С).
Хонингование — основной способ обработки отверстий шатунов, применяется и как финишная операция после растачивания
Перегрев нижней головки нередко приводит и к перегреву шатунных болтов, прочность которых при этом падает. Для исключения неприятностей (обрыв болта) рекомендуется заменять болты на новые.
Для некоторых двигателей (из отечественных стоит упомянуть КамАЗ) при ремонте не требуется обработка плоскости разъема — достаточно расточить отверстие в ремонтный размер под соответствующие ремонтные вкладыши. Напротив, ряд моделей двигателей Opel, Ford, BMW имеют полученный в результате хрупкого излома так называемый «колотый» стык крышки с шатуном, что делает ремонт нижней головки невозможным традиционными методами.
Отметим, что на отдельных моделях моторов Volvo, Mazda, Alfa Romeo стык крышки с шатуном выполнен со шлицами. Подобные шатуны также ремонтопригодны, но занижение «шлицевой» поверхности перед ремонтом — весьма трудоемкая операция.
Если в верхней головке шатуна натяг недостаточен для фиксации пальца, единственный способ ремонта—использование пальца с увеличенным диаметром. Таким же способом можно восстановить зазор в отверстии и без замены втулки. В некоторых случаях данное решение оказывается единственным — например, для шатунов с «плавающим» пальцем, не имеющих втулки (некоторые двигатели GM). При этом отверстие предварительно хонингуется для восстановления его геометрии.
После ремонта, за счет снятия металла, нижняя головка шатуна становится легче. Если припуск при обработке был значительным и отличался для одного комплекта шатунов, то нелишней будет проверка, а возможно, и подгонка шатунов по массе. Для отечественных моторов требование подгонки массы становится обязательным, учитывая нестабильное качество изготовления. Эта работа требует аккуратности, как и все другие операции по ремонту шатунов, но только так можно быть уверенным в том, что отремонтированный шатун пройдет не меньше нового.
Технология восстановления шатунов, вне зависимости от моделей используемых станков традиционно проходит в четыре этапа.
1. Обработка поверхности разъема НГШ с целью получения припуска для последующей расточки.
2. Замена втулки ВГШ.
3. Расточка отверстий верхней и нижней головок шатуна с восстановлением параллельности осей и соблюдением межосевого расстояния.
4. Хонингование отверстий в окончательный размер с обеспечением требуемой точности.
Сборка двигателя
Скомплектуйте отремонтированные или новые детали для установки на двигатель, тщательно промойте, высушите их и приступайте к сборке.
Вначале, если были заменены поршни, соберите их с пальцами и шатунами согласно нанесенным меткам (по цилиндрам).
Новый (ремонтный) поршень, желательно с той же категорией отверстия под палец (предельно допустимый зазор поршень-палец составляет 0,05 мм), соберите с шатуном при нагреве верхней головки последнего. Палец не забивайте, а свободно вставьте посредством приспособления. Верхнюю головку шатуна нагрейте паяльной лампой. Палец шатуна можно охладить в морозильной камере холодильника. Работу выполняйте в следующем порядке.
Наденьте палец на оправку, упор плотно не затягивайте, чтобы не произошло заклинивания из-за удлинения пальца от нагрева при контакте с шатуном. Нагрейте шатун до температуры 240°С, зажмите в тиски и наденьте на него поршень (метка «П» на поршне и отверстие на нижней головке шатуна должны быть с одной стороны). После этого протолкните установленный на оправку палец в отверстия бобышек поршня и верхнюю головку шатуна до упора кольцевого пояска на рукоятке в поршень.
Работу по запрессовыванию лучше проводить вдвоем. Нагрейте верхнюю головку шатуна, поворачивая и держа шатун за нижнюю головку тряпкой (или в рукавицах). Рекомендуемая температура нагрева 240°С (крупинки сахара на поверхности еще не чернеют). Поршень уложите на деревянную подкладку. Его и шатун держит помощник. Палец запрессовывайте легкими ударами молотка через латунную (можно и деревянную) оправку. Главная задача при запрессовывании — не забить палец дальше, чем нужно. Чтобы этого не произошло, контролируйте нутромером штангенциркуля:
Для запрессовки пальца в шатун можно использовать и другое приспособление: установите поршень в опору, палец наденьте на оправку и вставьте нагретый шатун в поршень. Домкратом поднимите палец так, чтобы его верхний торец приподнялся над плоскостью поршня на 2-3 мм. Это положение контролируйте подъемом пальца на такую же высоту (т.е. 2-3 мм) над плитой.
После охлаждения шатуна смажьте палец маслом для двигателя через три отверстия в каждой бобышке поршня (отверстия диаметром 6 мм снизу, два отверстия диаметром 3 мм сбоку) и через зазор между бобышкой и шатуном, перемещая последний вместе с пальцем. Установите на поршень кольца и сориентируйте замки колец.
Далее, в перевернутый блок и тщательно очищенные постели установите верхние вкладыши коренных подшипников коленчатого вала. На наружной цилиндрической поверхности вкладышей выбиты цифры, указывающие ремонтный размер: 025 — 1 -й ремонтный, под шейку коленчатого вала, уменьшенную по диаметру на 0,25 мм; соответственно при 2-м, 3-м и 4-м ремонтных размерах будут цифры: 050, 075,100. Запомнить, где какие вкладыши очень просто. Шатунные вкладыши работают индивидуально, поэтому они все одинаковые и взаимозаменяемые. Эти вкладыши первыми воспринимают ударные нагрузки при воспламенении смеси, кроме того, их диаметр меньше диаметра коренных подшипников примерно на 3 мм. По-этому для увеличения площади контакта на шатунных вкладышах нет кольцевых канавок (износ шатунных вкладышей больше износа коренных на 50-100%).
Давно было замечено, что при износе коренных шеек на их поверхности образуется неизношенный кольцевой поясок от масляной канавки во вкладышах, располагающийся в плоскости вращения отверстия масляного канала в шейке коленчатого вала. Чтобы сохранить при работе двигателя площадь подшипников, а также с учетом того, что средний коренной подшипник нагружен больше на 30-40%, чем крайние, нижние вкладыши всех опор и оба вкладыша средней опоры не имеют канавок. Кроме того, вкладыши средней опоры еще и шире других. Вкладыши остальных опор (1-й, 2-й, 4-й и 5-й): нижние - без канавок, верхние — с канавками.
Смазав моторным маслом вкладыши и коренные шейки коленчатого вала, уложите коленчатый вал в постели (опоры) блока цилиндров. Установите на среднюю опору крышку с вкладышем (на крышке три метки).
Затяните болты этой опоры, непрерывно поворачивая вал в обе стороны. Если при затяжке болтов с моментом 7 кгс-м вал руками за противовесы не провернуть, то снимите крышку и осмотрите вкладыши. Как правило, места защемления у вкладышей видны (обычно у замков). Аккуратно заполируйте их самой мелкозернистой шкуркой или пастой ГОИ, (можно отполировать и шейку вала). Вновь затяните болты этой опоры с моментом 7,0-8,6 кгс-м при непрерывном вращении вала. Часто удается добиться легкого вращения вала только постепенной затяжкой и вращением (затяните болты — вращение затрудненное; вращайте, пока не будет свободное; вновь затяните и вращайте до получения свободного вращения и т.д.).
По достижении свободного вращения вала при затянутых с моментом 7,0-8,6 кгс-м болтах крышки третьей опоры, ослабьте эти болты и переходите к опорам 2-4-1-5, соблюдая этот же порядок достижения легкости вращения коленчатого вала при требуемом усилии затяжки болтов крышки. Правильность сборки определяется легкостью вращения вала руками за противовесы или за звездочку, положив на нее тряпку. После завершения затяжки болтов заднего 5-го коренного подшипника и достижения легкости вращения вала снимите его крышку и установите в гнезда задней опоры два упорных полукольца выемками к упорным поверхностям коленчатого вала. Причем с передней стороны задней опоры установите сталеалюминиевое полукольцо (светло-серого цвета), а с задней стороны - металлокерамиче-ское (желтого цвета). Теперь установите остальные крышки коренных подшипников с вкладышами, затяните их болтами и проверьте осевой зазор коленчатого вала. Для этого установите индикатор и, воспользовавшись отвертками (или отверткой и шиномонтажной лопаткой), переместите коленчатый вал, проверяя по индикатору величину осевого зазора, который должен быть 0,06-0,26 мм.
Предельно допустимый зазор — 0,35 мм. Устраняется излишний зазор заменой полуколец на более толстые — ремонтные (увеличение толщины на 0,127 мм, на полукольцах нанесена буква «Р»).
До 1980 г. полукольца были одинаковые (переднее и заднее) — сталеалю-миниевые. С 1980 г. переднее осталось сталеалюминиевым, а заднее (которое нагружается при выжиме сцепления) — металлокерамическим. Как правило, после пробега в 250 тыс. км не удавалось заменить оба полукольца на ремонтные (слишком толстые). В этих случаях поступали так: а) ставили только одно ремонтное полукольцо — заднее (металлокерамическое); б) ставили новые номинальные; в) одинаковые полукольца просто меняли местами.
Чем опасны малые зазоры (коренные подшипники — менее 0,05 мм, шатунные - менее 0,036 мм)? Во-первых, возможен проворот вкладышей со смятием замков, во-вторых, из-за отсутствия смазки они могут оплавиться, при этом закупоривается отверстие в шейке, через которое к вкладышам поступает масло.
В свое время у двигателей ГАЗ масляный зазор в шатунных подшипниках был в пределах 0,012-0,063 мм, что приводило к выкрашиванию баббита во вкладышах (образованию каверн). Разрушение вкладышей удалось предотвратить, сделав зазор в шатунных и коренных подшипниках в пределах 0,026-0,077 мм (у двигателей ВАЗ в шатунных подшипниках зазор 0,036-0,086 мм, в коренных — 0,050-0,097 мм).
Вращать вал при сборке двигателя удобно с помощью ключа, можно и за шестигранник храповика или за маховик.
Теперь наденьте на фланец коленчатого вала прокладку держателя заднего
сальника, в гнезда держателя заложите болты крепления передней крышки картера сцепления и запрессуйте в держатель, предварительно смазанный маслом для двигателя, задний сальник коленчатого вала оправкой.
На что необходимо обратить внимание при установке сальников?
Величина натяга при запрессовывании сальника должна быть минимальной. Проворачивание сальника в двигателе (в корпусе, в держателе) практически невозможно даже при нулевом натяге, так как проворачивающий момент —эт0 момент силы на Уплотняющем контакте. Сама сила незначительна, да и приложена она на меньшем (в 1,3-1,4 раза) плече.
Если нет нужной оправки, то сальник можно запрессовать посредством алюминиевого (латунного) стержня. Главное - не допустите перекоса сальника и усилие при запрессовывании прикладывайте как можно ближе к наружному диаметру сальника. Сальник запрессовывайте до упора. Иногда есть смысл отступить от этого правила. Дело тут вот в чем.
Поверхность, по которой работает уплотняющая кромка сальника, поджимаемая браслетной пружиной, должна быть отполирована (параметр шероховатости Ra не более 0,16-0,32 мкм). Если на уплотняемой поверхности (шейке вала) образовалась кольцевая канавка (от естественного износа), то лучше сместить уплотняющую кромку сальника на 0,5-0,8 мм. Сделать это можно, установив прокладку под держатель или запрессовать сальник не до упора. Кроме того, если вал имеет овальность около 0,1 мм и более, течь сальника не устранить ни полировкой вала, ни увеличением усилия прижатия уплотняющей кромки сальника браслетной пружиной (за счет ее укорачивания). Так что выход — только в смещении сальника, о чем упоминалось выше. Для установки держателя с сальником в сборе рекомендуется пользоваться оправкой. Оправка центрирует задний сальник в держателе по отверстию в торце коленчатого вала для подшипника передней опоры ведущего вала коробки передач. Оправка довольно сложная и, если рассматриваемые работы проводятся редко, можно обойтись без нее. Окончательная фиксация держателя происходит при затяжке его болтов. Однако до затяжки крепежа повращайте коленчатый вал и дайте возможность сальникам «самоустановиться», после чего затяните болты держателя окончательно (постепенно в несколько «обходов»). Затем установите на две центрирующие втулки переднюю крышку картера сцепления и закрепите ее.
После этого установите на коленчатый вал маховик таким образом, чтобы метка находилась против оси шатунной шейки четвертого цилиндра. Потом заблокируйте маховик фиксатором и закрепите его на фланце коленчатого вала болтами с моментом затяжки 7,2-8,9 кгс м. Затем снимите фиксатор, переверните блок цилиндров, установив под него деревянные бруски для обеспечения возможности вращения коленчатого вала, поверните коленчатый вал в положение, когда в первом и четвертом цилиндрах будет ВМТ, и вставьте во 2-й и 3-й цилиндры поршни в сборе с кольцами и шатунами в последовательности.
Перед этой операцией наживите на болты шатунных крышек гайки, чтобы после переворачивания блока для соединения шатунов с коленчатым валом болты не упали в поршни, откуда достать их весьма непросто. Помните, что метка «П» на поршне и отверстие в нижней головке шатуна должны быть обращены при сборке друг с другом в одну сторону — к передней части двигателя (от маховика). После установки поршней с шатунами во 2-й и 3-й цилиндры поверните коленчатый вал на 180° и вставьте поршни с шатунами в 1-й и 4-й цилиндры, соблюдая вышеупомянутый порядок работ.
Установив поршни с шатунами в цилиндры, переверните блок и приступайте к присоединению шатунов к коленчатому валу. Соблюдение рекомендуемых зазоров в шатунных подшипниках гораздо более важно, чем в коренных. Здесь уже масло подводится при меньшем давлении. Ориентироваться по моменту сопротивления вращению коленчатого вала при затяжке болтов шатунных подшипников сложнее, т.к. добавляется сопротивление при перемещении в цилиндрах поршней с кольцами. Подберите вкладыши шатунных подшипников заранее, пока шатуны не соединены с поршнями, а коленчатый вал не установлен в блок. Существует старый способ проверки оптимальности зазора в шатунном подшипнике: шатун (гайки болтов крышки затянуты с моментом 4,4-5,5 кгс-м) из положения под углом 45° к горизонтальной линии под действием собственного веса должен плавно опуститься в нижнее вертикальное положение или перейти через него и остаться в этом положении.
Теперь поочередно установите нужного размера вкладыши в шатуны и крышки шатунов, предварительно смазав их маслом для двигателя. Это делается так. Сначала, отвернув одну гайку и придерживая болт за головку пальцем, вставьте вкладыш в шатун поршня, находящегося в НМТ. Далее, отвернув вторую гайку и придерживая оба болта, присоедините крышку шатуна с уложенным в него вкладышем. Заверните гайки шатунных болтов, не затягивая их окончательно.
При установке крышек шатунов номер цилиндра на шатуне и крышке должен быть с одной стороны. Так же (с одной стороны) располагаются и замки вкладышей.
После установки одной крышки установите крышку шатуна другого цилиндра, где также НМТ. Далее, проверните коленчатый вал на 180е и установите крышки шатунов двух оставшихся цилиндров.
Окончательную затяжку гаек шатунных болтов с моментом 4,4-5,5 кгс-м осуществите так же, как и затяжку болтов коренных подшипников, т.е. при непрерывном вращении вала после очередной подтяжки болтов до получения легкого (за противовесы, за маховик или звездочку, обмотанную тряпкой) вращения.
При отсутствии возможности установить двигатель на автомобиль с использованием грузоподъемных механизмов поставьте масляный насос, поддон и на этом завершите сборку двигателя. Для этого установите маслоотделитель вентиляции картера, крышку сапуна и закрепите фиксатор сливной трубки маслоотделителя. Затем установите и закрепите масляный насос, а потом — поддон картера с прокладкой.
Если выпрессовывался подшипник передней опоры ведущего (первичного) вала коробки передач, не забудьте запрессовать в гнездо коленчатого вала такой же, но исправный (новый).
Дальнейшую сборку двигателя проводят уже на автомобиле в последовательности, изложенной ниже.
Установите на двигатель и закрепите головку цилиндров в сборе в порядке. Если двигатель не на автомобиле, то для выполнения этой операции переверните блок цилиндров в сборе с коленчатым валом, поршнями и ша-тунами, подложив под него деревянные подкладки.
После этого на двигателях с цепным приводом распределительного вала установите на коленчатый вал звездочку, а в блок цилиндров — валик привода вспомогательных агрегатов и закрепите его упорным фланцем. Теперь поверните маховик так, чтобы метка на звездочке коленчатого вала совпала с межой на блоке цилиндров. Наденьте звездочку на распредели-тельный вал, собранный с корпусом подшипников (если он разбирался для осмотра, ремонта или замены), и поверните его так, чтобы метка на звездочке находилась против метки на корпусе подшипников. Затем снимите звездочку и, не нарушая положения распределительного вала, установите и закрепите корпус подшипников в сборе на головке цилиндров, затянув гайки в последовательности. Потом установите на головку цилиндров успокоитель цепи, а вслед за ним и саму цепь в таком порядке.
Смажьте цепь моторным маслом, наденьте ее на звездочку распределительного вала и введите сверху в полость привода, устанавливая звездочку так, чтобы метка на ней совпала с меткой на корпусе подшипников. Затем установите стопорную шайбу и болт крепления звездочки, не затягивая его до упора. Установите на валик привода вспомогательных агрегатов звездочку, стопорную шайбу и болт, не затягивая его окончательно. Наденьте цепь на звездочку коленчатого вала и установите башмак натяжителя цепи и натяжитель, не затягивая колпачковую гайку, чтобы пружина натяжения могла прижать башмак. Заверните в блок цилиндров ограничительный палец. Поверните коленчатый вал на два оборота в направлении вращения часовой стрелки, что обеспечит необходимое натяжение цепи, и проверьте совпадение меток на звездочке с метками на блоке цилиндров и на корпусе подшипников распределительного вала. Если метки совпадают, то заблокируйте маховик фиксатором (см. рис. 3.6.) и окончательно затяните болты звездочек с моментом 4,2-5,1 кгс-м, колпачковую гайку натяжителя цепи и отогните край стопорных шайб на грани болтов звездочек.
Если метки не совпадают, повторите операции по установке цепи, корректируя свои действия согласно допущенному расхождению в совпадении меток.
Потом установите крышку привода распределительного вала, предварительно запрессовав в нее оправкой передний сальник, смазанный моторным маслом, прокладку и наживите болты крепления крышки в блоке цилиндров. Поверните коленчатый вал на несколько оборотов, чтобы сальник на крышке мог «самоустановиться», после чего затяните ее болты окончательно, лучше в два «обхода» (по спирали от середины крышки к ее краям). Такой способ применяется в случаях, когда нет специальных, довольно сложных оправок для центрирования крышек с сальниками относительно уплотняемых деталей. Затем установите шкив коленчатого вала и заверните храповик, одновременно напрессовывая шкив на шейку вала.
На двигателях с ременным приводом распределительного вала порядок сборки передней части двигателя следующий.
После затяжки болтов головки цилиндров установите на двигатель валик привода вспомогательных агрегатов. Оправка для запрессовывания закрепите его упорным фланцем. Потом прикрепите к крышке привода держатель, предварительно запрессовав в него передний сальник коленчатого вала. После этого запрессуйте в эту же крышку сальник валика привода вспомогательных агрегатов, установите крышку на блок цилиндров, не затягивая окончательно болты крепления.
Под крышкой должна быть прокладка. Если устанавливаете новую прокладку, то сначала сравните ее со старой или приложите к фланцу крышки. Дело в том, что если на двигатель 2105 (с ремнем) установить прокладку двигателя 2101 (с цепью), которые внешне похожи, то об разуется щель и масло будет выбрасываться под двигатель. Теперь проверни те коленчатый вал и валик привода.
При установке сальников на прежние (не замененные) детали учтите рекомендации, изложенные при описании работ по установке заднего сальника коленчатого вала (смещение уплотняющей кромки сальника за счет его «недопрессовки», см. выше).
Далее, установите зубчатый шкив на валик привода вспомогательных агрегатов, смажьте герметиком КЛТ-75Т болт крепления шкива и затяните его с моментом 6,8-8,9 кгс м. Теперь установите зубчатый шкив на коленчатый вал, соберите корпус подшипников с распределительным валом, упорным фланцем, держателем сальника и шкивом (если указанный узел вы разбирали для осмотра или ремонта) и закрепите его на головке цилиндров в соответствии с порядком работ. Затем прикрепите к блоку цилиндров кронштейн (если он снимался) с натяжным роликом, не затягивая окончательно болты, и установите кронштейн в крайнее левое положение. Поверните коленчатый вал так, чтобы метка на его зубчатом шкиве совпала с меткой на крышке привода распределительного вала, а шкив распределительного вала - до совпадения метки на нем и корпусе подшипников. Теперь наденьте зубчатый ремень на шкив коленчатого вала, лотом на шкив валика привода вспомогательных агрегатов и на натяжной ролик. Натяните ремень в направлении против движения часовой стрелки, наденьте его со стороны переднего торца на шкив распределительного вала, подожмите кронштейн натяжного ролика вправо и установите натяжную пружину. Затем плавно поверните коленчатый вал на два оборота, держа ремень в постоянном натяжении (при остановке вала придерживайте его рукой, не допуская ослабления). При этом натяжная пружина установит необходимое натяжение ремня. Потом проверьте, совпадают ли «верхние» и «нижние» метки. Если метки совладают, то затяните болты крепления кронштейна натяжного ролика (сначала правый, потом левый) с моментом 2,5-3,5 кгсм. Если метки не совладают, то повторите установку ремня, скорректировав положение шкива распределительного вала (за счет поворота распределительного вала в ту или иную сторону).
После этого установите и закрепите нижнюю, среднюю и верхнюю защитные крышки ременного привода и шкив привода генератора, напрессовав и закрепив его храповиком с предварительной блокировкой маховика.
Далее приводится описание работ по сборке двигателей всех рассматриваемых моделей.
Теперь смажьте моторным маслом уплотнительное кольцо масляного фильтра и вверните фильтр вручную в штуцер на переходнике (двигатель 2105) или в блок цилиндров (остальные модели двигателей).
Посредством большой отвертки установите винтовую шестерню привода масляного насоса и распределителя зажигания.
Потом установите распределитель зажигания в такой последовательности: снимите крышку распределителя, проверьте и при необходимости отрегулируйте зазор между контактами прерывателя (0,37-0,43 мм); поверните коленчатый вал двигателя до начала такта сжатия в 1 -м цилиндре, а затем проверните вал до совладения метки с меткой 2; поверните ротор распределителя в такое положение, при котором его наружный контакт будет направлен в сторону контакта 1-го цилиндра на крышке распределителя; удерживая вал распределителя от проворачивания, вставьте его в гнездо на блоке цилиндров так, чтобы мнимая осевая линия, проходящая через пружинные защелки крышки (при виде сверху), была примерно параллельна оси вращения коленчатого вала. После этого закрепите распределитель на блоке цилиндров.
Далее установите на двигатель все остальные узлы, агрегаты, приборы и детали с присоединением к ним соответствующих трубопроводов, проводов, шлангов и т.п. в последовательности, обратной последовательности разборки двигателя.
Сообщение отредактировал bmw728 - 22.2.2010, 19:43
--------------------
|
