Файл: Технология ремонта цилиндропоршневой группы автомобиля с разработкой приспособления для выпрессовки поршневых пальцев.rtf
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 397
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Шатун штампуют из легированной или углеродистой стали. Он состоит из стержня двутаврового сечения, верхней головки, нижней головки и крышки. В стержне шатуна при принудительном смазывании плавающего поршневого пальца (в основном у дизелей) сверлится сквозное отверстие - масляный канал.
Нижнюю головку, как правило, делают разъемной в плоскости, перпендикулярной к оси шатуна. В тех случаях, когда нижняя головка имеет значительные размеры и превышает диаметр цилиндра.
Крышка шатуна изготовляется из той же стали, что и шатун, и обрабатывается совместно с нижней головкой, поэтому перестановка крышки с одного шатуна на другой не допускается. На шатунах и крышках с этой целью делают метки, чтобы обеспечить высокую точность при сборке нижней головки шатуна, его крышку фиксируют шлифованными поясками болтов, которые затягивают гайками и стопорят шплинтами или шайбами. В нижнюю головку устанавливают шатунный подшипник в виде тонкостенных стальных вкладышей, которые с внутренней стороны покрыты слоем антифрикционного сплава.
От осевого смещения и провертывания вкладыши удерживаются выступами (усиками), которые входят в канавки нижней головки шатуна и его крышки. В нижней головке шатуна и во вкладыши делается отверстие для периодического выбрызгивания масла на зеркало цилиндра или на распределительный вал.
Для лучшей уравновешенности кривошипно-шатунного механизма разница в массе шатунов не должна превышать 6 - 8 г. В V-образных двигателях на каждой шатунной шейке коленчатого вала расположены два шатуна. В этих двигателях для правильной сборки шатунно-поршневой группы поршни и шатуны устанавливают строго по меткам.
.2 Анализ возможных неисправностей цилиндропоршневой группы двигателя
При диагностировании деталей ЦПГ необходимо убедиться в исправности других узлов и систем двигателя, оказывающих влияние на работоспособность рассматриваемых деталей (система газораспределения, система питания, система зажигания и др.). Так, в случаях повышенного расхода масла на долив (выше 1,5%) необходимо убедиться в отсутствии течи масла из двигателя наружу и разгерметизации впускного тракта.
Диагностирование до разборки двигателя необходимо начинать с выяснения условий работы двигателя, качества и объёма проведённых обслуживании и текущих ремонтов.
В условиях работы необходимо оценить тепловой режим и наличие шума или стука при работе. Необходимо также определить возможные остановки двигателя по неустановленным причинам, расход масла на долив и характер его изменения за общее время работы двигателя в эксплуатации.
После выполнения указанных работ при возможности запустить двигатель и прослушать его работу на режимах холостого хода от минимальной до максимальной частоты вращения коленчатого вала. Необходимо осмотреть отложения на шторах бумажного элемента полнопоточного масляного фильтра, или в фильтре центробежной очистки масла. Обратить особое внимание на количество отложений и наличие металлической стружки. Необходимо отобрать пробу масла из картера двигателя в количестве 250 -500 мл и отправить её в химическую лабораторию на предмет определения физико-химических показателей масла (вязкость, щелочное число, количество нерастворимых осадков, наличие воды в масле, диспергирующие свойства и др.).
Могут быть использованы также методы инструментального (приборного) диагностирования. Так, замеряется давление в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя. Оно определяется в абсолютных единицах с помощью компрессометра или в относительных единицах с помощью специальной аппаратуры, фиксирующей изменение силы тока в цепи стартера при прокрутке коленчатого вала в процессе последовательного отключения цилиндров двигателя.
Компрессометром замеряется давление сжатия (Рс) при прокрутке коленчатого вала стартером или в режиме работы двигателя при минимальной частоте холостого хода. Последний вариант испытаний является более предпочтительным, т.к. точность измерения возрастает за счет поддержания определенного скоростного режима двигателя. Величина давления сжатия при nx/x = 800 мин-1 для двигателей ЯМЗ должна составлять Рc = 3,0...3,5 МПа (30...35 кг/см2). Для бензиновых двигателей эта величина должна равняться Рc =1,0…1,2 Мпа (10…12 кг/см2). Особое внимание следует обращать на разность давлений Рc по цилиндрам. Это сравнение позволит определить цилиндр с дефектными деталями ЦПГ.
По замерам значений Рc можно определить следующие дефекты деталей ЦПГ: прогар поршня, поломку компрессионного кольца, изношенность деталей, закоксовку колец, задиры поршней и негерметичность клапанов механизма газораспределения. При указанных дефектах обычно значение Рc в цилиндре бывает меньше 2,0...2,1 МПа (20...21 кг/см
2).
Дополнительную информацию о состоянии деталей ЦПГ можно получить с помощью физико-химического и спектрального анализов картерного масла.
Наибольший объём информации о причинах выхода из строя деталей ЦПГ можно получить после разборки двигателя и анализа состояния деталей. Состояние деталей ЦПГ и возможные причины их дефектов приведены в таблице 1.
Таблица 1- Состояние деталей ЦПГ и причины их дефектов
| Состояние деталей ЦПГ | Возможные причины изменения состояния ЦПГ | Примечание | ||
| 1. Задир цилиндрической части поршня с переносом его материала на поверхность гильзы. | 1. Неправильно подобран зазор в системе поршень-гильза (меньше или больше рекомендуемого). | | ||
| | 2. Перегрев двигателя в эксплуатации. | Задир начинает развиваться на участках поршня, расположенных под углом 45° к оси кольца. | ||
| | 3. Зависание (закоксовывание) колец в канавках из-за недопустимой переработки картерного масла или применения масла, не соответствующего заводской инструкции по эксплуатации. | Задир может быть только на головке или на всей поверхности юбки поршня. | ||
| | 4. Увеличена цикловая подача топлива секций ТНВД. | Необходима проверка и регулировка ТНВД на стенде. | ||
| | 5. Превышение номинальной частоты вращения коленчатого вала (более 2100 мин.') из-за неисправности регулятора ТНВД. | Проверить и отрегулировать максимальную частоту вращения при испытаниях ТНВД на стенде. | ||
| 2. Обрыв поршня по бобышкам поршневого пальца. | Обрыв является следствием задира и заклинивания поршня в гильзе. | Обрыв происходит чаще на многоцилиндровых двигателях. | ||
| 3. Обгорание днища поршня. | Увеличение угла опережения впрыска топлива от нормы, повышение цикловой подачи секций ТНВД. | Проверка регулировок ТНВД на стенде. | ||
| 4. Закоксование (зависание) компрессионных колец. | Переработка масла или использование масел, не соответствующих заводской инструкции по эксплуатации. | | ||
| 5. Износ маслосъёмных колец вплоть до срабатывания хромированного покрытия. | Низкое качество фильтрации картерного масла. | Необходима проверка состояния элементов масляного фильтра и перепускного клапана. | ||
| 6. Повышенный износ колец, канавок поршня и гильз. | Низкое качество фильтрации воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. | Проверить состояние элементов воздухоочистителя и герметичность впускного тракта автомобиля или трактора. | ||
| 7. Поломка поршневых колец, возможно разбивание межкольцевых перемычек поршня частями разрушенного кольца. | Чрезмерный износ деталей ЦПГ из-за низкого качества фильтрации воздуха или нарушения герметичности впускного тракта, приведшего к пропуску в цилиндры двигателя нефильтрованного воздуха. | Проверить состояние элементов воздухоочистителя и герметичность впускного тракта автомобиля или трактора. | ||
Особое внимание при эксплуатации двигателей необходимо обращать на состояние воздухоочистки, при нарушении которой преждевременно вырабатывается ресурс деталей ЦПГ. Многолетний опыт эксплуатации двигателей показывает, что износ деталей ЦПГ, как правило, носит абразивный характер и вызван нарушением фильтрации воздуха.
Абразивный износ двигателя (иногда его называют пылевым) определяется по снижению мощности ("плохо тянет"), повышенному дымлению, выбросу масла из сапуна и, как следствие, увеличенному расходу масла (обычно выше 2...3% от расхода топлива). В отдельных случаях работа двигателя сопровождается металлическим стуком, хорошо прослушиваемым при средней частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу. Причиной стука, как правило, является поломка первого компрессионного кольца, вызванная повышенной его вибрацией вследствие чрезмерного износа канавки поршня и самого кольца по высоте.
Процесс обслуживания воздушного фильтра и проверка герметичности впускного тракта двигателя в составе изделия подробно описаны в инструкциях по эксплуатации двигателя. К сожалению, практика показывает, что в эксплуатации зачастую пренебрегают этими операциями ТО, что приводит к преждевременному аварийному износу ЦПГ.
1.3 Диагностика неисправностей цилиндропоршневой группы двигателя
Характерные неисправности:
Основные дефекты в блоке цилиндров:
-
Пробоины на стенках рубашки охлаждения или картера; -
Износ торцов первого коренного подшипника; -
Трещины и отколы; -
Износ нижнего посадочного отверстия под гильзу; -
Износ верхнего посадочного отверстия под гильзу; -
Износ отверстий под толкатели, износ отверстий во втулках под опорные шейки распределительного вала; -
Износ гнезд вкладышей коренных подшипников и их не соосность; -
Износ отверстий под втулки распределительного вала.
Основные дефекты гильзы цилиндра:
-
Износ или задиры отверстия под поршень; -
Износ нижнего посадочного пояска; -
Износ верхнего посадочного пояска.
Основные дефекты поршня:
. Задиры юбки поршня;
2. Прогар поршня;
3. Залегание колец;
4. Схватывание пальца.
Основные дефекты шатун:
. Изгиб или скручивание;
. Износ отверстия нижней головки. Износ отверстия под втулку в верхней головке;
-
Износ отверстия во втулке верхней головки; -
Уменьшение расстояния между осями верхней и нижней головок.
Основные дефекты головки цилиндров:
. Пробоины, прогар и трещины на стенках камеры сгорания, разрушение перемычек между гнездами;
. Трещины на рубашке охлаждения;
3. Износ, риски или раковины на рабочих фасках седел клапанов;
. Износ гнезд под седла клапанов;
. Коробление поверхностей прилегания к блоку цилиндров;
. Износ отверстия в направляющих втулках;
. Износ отверстий под направляющие втулки клапана;