вытягивание или срыв резьбы шатунных шпилек и болтов.
Изношенные втулки верхней головки в большинстве случаев заменяют новыми, но иногда производят их развертку под увеличенный размер поршневого пальца или обжим.
Для замены втулку выпрессовывают под прессом, применяя выколотки несколько меньшего диаметра, чем наружный диаметр втулки с подкладкой шайбы.
Рис. Приспособление для выпрессовки втулки.
При отсутствии пресса втулка может быть удалена специальным приспособлением. Новую втулку запрессовывают с натягом 0,15—0,2 мм, а затем развертывают под размер поршневого пальца для получения необходимого зазора в пределах 0,015—0,02 мм.
Изношенную втулку обжимают при помощи приспособления непосредственно в головке шатуна или в специальной матрице. После обжима втулку развертывают под размер поршневого пальца.
Изгиб и скручивание шатуна определяют на приборе в следующем порядке. Шатун без вкладышей устанавливают нижней головкой на сменную цилиндрическую оправку соответствующего размера. В верхнюю головку шатуна вставляют поршнееой палец, на который устанавливают калибр с тремя выступами. При исправном шатуне все три выступа должны соприкасаться с плитой прибора. Если имеется просвет между верхним или одним из нижних выступов и плитой, то шатун нужно править. Скручивание шатуна устраняют в тисках специальным ключом, а погнутость — под прессом или на ручном винтовом приспособлении.
Необходимый специальный инструмент и приспособления:
тонкий бородок
сосуд с горячей водой
оправка для выпрессовки поршневого пальца
Последовательность разборочно-сборочных операций:
Вынуть стопорные кольца, удерживающие поршневой палец в бобышках, поддевая каждое из них тонким бородком.
Нагреть поршень, погружая его на 2—3 мин в сосуд с температурой воды около 55° С.
Выпрессовать поршневой палец из поршня и втулки головки шатуна ударом молотка через латунную оправку.
Сборку шатуна с поршнем производят в обратной последовательности. При этом необходимо обратить внимание на следующее:
В случае замены одного из шатунов он должен быть подобран по весу и по размеру отверстия под поршневой палец к остальным шатунам.
Разница в весе самого тяжелого и самого легкого шатуна в комплекте, устанавливаемом на двигатель, не должна превышать 8 г. Принадлежность шатуна к определенной весовой группе маркируется краской на приливе его крышки.
Зазор между поршневым пальцем и втулкой головки шатуна, принадлежащих к одной и той же размерной группе (имеющих одинаковую цветовую маркировку), проверяют на ощупь. Поршневой палец должен плотно входить в отверстие втулки от давления большого пальца, как показано на рисунке. В пределах данной размерной группы деталей посадка поршневого пальца во втулке головки шатуна осуществляется с зазором 0,0045—0,0095 мм.
Рис. Проверка правильности подбора поршневого пальца к втулке головки шатуна.
Проверить состояние поршней и шатунов и заменить при необходимости их деталями ремонтных размеров.
При сборке поршня с шатуном и поршневым пальцем обязательно проверить:
совпадение отмеченных ранее номеров цилиндров на поршне и шатуне
совпадение направления стрелки, выбитой на днище поршня, с выступами на теле шатуна и на его крышке
Рис. Установочные метки на поршне и шатуне. (А и 2)
Провернуть коленчатый вал настолько, чтобы демонтируемый поршень оказался в нижней мертвой точке (н.м.т.).
Расшплинтовать и отвернуть гайки крепежных болтов подшипника нижней головки шатуна и снять крышку шатуна.
Протолкнуть шатун с поршнем и вынуть комплект этих деталей из цилиндра.Перед извлечением поршни в сборе с шатуном из цилиндра нужно проверить состояние верхней кромки зеркала цилиндров. При наличии здесь буртика (недоношенного участка зеркала цилиндра) его нужно удалить специальным режущим инструментом.
Пометить поршень порядковым номером цилиндра и проверить наличие заводской отметки порядкового номера цилиндра на шатуне и его крышке со стороны, обращенной к распределительному валу (см. обозначения А и 2 в круге на рисунке). Остальные поршни в сборе с шатунами вынимают из цилиндров аналогичным способом.
Рис. Установочные метки на поршне и шатуне. (А и 2)
Устанавливают поршни с шатунами в цилиндры двигателя в обратной последовательности. При этом необходимо:
Перед установкой в цилиндр собранного комплекта поршень — шатун смазать маслом для двигателя поршневые кольца, юбку поршня и поршневой палец.
Развернуть поршневые кольца в канавках поршня так, чтобы замки соседних колец отстояли друг от друга на 180°.
Вставляя шатун в сборе с поршнем в цилиндр, обратить внимание на то, чтобы стрелка с выбитая на днище поршня, выступ а на теле шатуна и выступ в на крышке шатуна были обращены в сторону водяного насоса. При такой установке и взаимном расположении деталей ось поршневого пальца будет смещена от оси цилиндра в требуемую сторону (в сторону распределительного вала).
Перед тем как вставить кольца в цилиндр, сжать их специальной обжимкой и проследить, чтобы кольца не сместились и не нарушилось взаимное расположение их замков.
Повернуть коленчатый вал так, чтобы шатунная шейка установилась в нижней мертвой точке.
Проверить, правильно ли установлены вкладыши в шатуне и в его крышке, смазать их маслом, применяемым для двигателя, и протолкнув поршень вглубь цилиндра, собрать шатунный подшипник на шейке коленчатого вала. Гайки шатунных болтов затягивать равномерно. Окончательную затяжку гаек производить динамометрическим ключом с моментом 5,0—6,5 кгм.
Проверить, легко ли вращается коленчатый вал.
Зашплинтовать гайки шатунных болтов. При этом обязателен натяг шплинтов в отверстиях болтов в шлицах гаек. Качание шплинта с разведенными концами в пазах гайки не допускается.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Перед удалением из цилиндра поршня в сборе с шатуном или перед установкой этого комплекта необходимо проверить, нет ли заусенцев на теле шатуна под головками шатунных болтов. Во избежание повреждения зеркала цилиндров (образования царапин) заусенцы следует удалить напильником.
Нужно иметь в виду, что повредить зеркало цилиндров может также и выступающая за габариты тела шатуна головка шатунного болта. Поэтому при разборочно-сборочных работах нужно обращать внимание на правильность положения головки шатунного болта.
Покройте моторным маслом поверхности отверстий цилиндров.
Все шатуны в сборе разложите по номерам цилиндров. Приливы на нижней головке шатуна и его крышке, а также стрелки на донышках поршней должны быть направлены в сторону ременного шкива коленвала.
Замки колец расположите равномерно по периметру, через 120 градусов.
Установите на поршневые кольца приспособление — хомут и утопите кольца полностью в канавки поршня.
На болты шатуна наденьте отрезки резиновых или пластмассовых трубок, чтобы не повредить при установке поверхность гильзы цилиндра.
Поверните коленвал так, чтобы два его колена находились в ВМТ.
Положите двигатель набок. В этом положении удобнее соединять нижнюю головку шатуна и шатунную шейку.
Вставьте шатун в цилиндр. Полувкладыш шатуна должен уже находиться в отверстии нижней головки шатуна.
Вставьте поршень в цилиндр так, чтобы кольца по очереди вошли в цилиндр, а нижняя головка шатуна села на шатунную шейку.
Обязательно проследите, чтобы оба прилива, показанные на рисунке находились рядом. Рис. Приливы на шатуне и его крышке — со стороны ременного шкива коленвала
Затягивайте гайки шатунных болтов поэтапно и по очереди моментом 30 Нм, а затем из этого положения доверните еще на 90 градусов (на 1/4 оборота).
После установки шатуна несколько раз поверните коленвал, чтобы проверить качество и правильность сборки. При появлении заметного сопротивления необходимо найти и устранить его причину. Возможны следующие случаи:
грязь под вкладышем или на нем
установка крышек на несоответствующие им шатуны
проворот вкладыша с валом
заклинивание поршневых колец
Проверьте щупом зазор между боковой поверхностью нижней головки шатуна и опорной поверхностью шатунной шейки коленвала, так как это показано на рисунке. Это осевой зазор шатуна, он не должен превышать 0,37 мм. Рис. Измерение зазора шатуна на шатунной шейке
Нагрейте поршни до 60 градусов (погрузив их в горячую воду).
Приготовьте соответствующую оправку, чтобы ее диаметр соответствовал внутреннему диаметру поршневого пальца.
Вставьте поршневой палец в нагретый поршень и шатун.
Соединяя поршень с шатуном, следует соблюдать следующие рекомендации:
стрелка (нарисованная либо выбитая на дне новых поршней) должна быть направлена в сторону ремня привода. Рис. Маркировка поршней перед демонтажем
приливы на нижней головке шатуна и его крышке должны быть направлены в сторону ременного шкива коленвала. Рис. Приливы на шатуне и его крышке — со стороны ременного шкива коленвала
обозначение номера цилиндра на нижней головке шатуна и крышки нижней головки шатуна должны быть одинаковы.
Проверьте, свободно ли движется поршень на шатуне после сборки.
При помощи приспособления установите по очереди поршневые кольца в канавки поршня. Чтобы не перепутать местами компрессионное и маслосъемное кольца следует обратить внимание на форму их сечения. Все кольца имеют с одной стороны надпись «ТОР» или «OBEN» и эта надпись должна быть видна со стороны дна поршня (сверху) после установки кольца.
Рис. Демонтаж поршневых колец при помощи специального инструмента
Проверьте осевой зазор поршневых колец в канавках поршня, используя кольцо из этой канавки и плоский щуп. Если Вы определите, что зазор превышает 0,15 мм, это значит что изношено либо кольцо, либо его канавка. Купите новые кольца и повторите измерение. Если Вы определите, что и теперь зазор превышает предельно допустимое значение, то все поршни подлежат замене. Монтажный зазор новых колец в новом поршне должен находится в пределах 0,02-0,05 мм. Рис. Измерение осевого зазора поршневого кольца в канавках поршня
Вставьте по очереди поршневые кольца в соответствующий цилиндр со стороны коленвала. Вставленное кольцо продвиньте перевернутым поршнем приблизительно на 15 мм вниз, чтобы оно установилось перпендикулярно к оси цилиндра.
Измерьте щупом зазор замка кольца. Зазор замка компрессионных колец должен составлять 0,3-0,45 мм. Если в рабочем (по диаметру) цилиндре зазор замка старого кольца больше предельно допустимого, то кольцо подлежит замене. Пределом износа для всех колец является 1.0 мм. У новых колец зазор замка также подлежит замеру. Если зазор меньше допустимого, то его следует увеличить, подпилив торцы кольца. Рис. Измерение зазора замка поршневого кольца в цилиндре
Проверьте степень износа поршневых пальцев и втулок верхних головок шатунов.
Если хотя бы один из шатунов поврежден (изогнут, повреждена поверхность при повороте вкладыша и т. д.), необходимо заменить все шатуны.
Всегда заменяйте гайки болтов шатунов.
Проверьте на специальном приспособлении, не деформированы ли шатуны. Рис. Проверка шатуна на специальном приспособлении
Проверьте, не повреждены ли болты шатуна и при необходимости замените их.
На днище поршня нанесено обозначение группы поршня по диаметру юбки, на передней части поршня — ремонтной группы и ремонтного размера поршня. Для облегчения индивидуального подбора поршней к цилиндрам каждый из размеров ремонтной группы подразделяют на размерные группы, в которых размеры поршней по диаметру юбки следуют через 0,01 мм. Все операции подбора поршней по цилиндрам необходимо проводить при температуре окружающей среды 17… 23 °С.
Для облегчения индивидуального подбора поршневых пальцев поршни по диаметру отверстия под поршневой палец подразделяют на четыре размерные группы. Маркировку размерной группы по диаметру отверстий под поршневой палец осуществляют нанесением краски на бобышку поршня.
При замене поршней без замены гильзы цилиндров верхнюю кромку (буртик) гильзы, которая образовалась в результате износа гильзы под верхним поршневым кольцом, целесообразно обработать шабером или мелкозернистым шлифовальным кругом, установленным на пневматической или электрической дрели.
Поршни к цилиндрам следует подбирать так, чтобы зазор между стенкой цилиндров и юбкой поршня был 0,03…0,05 мм. Зазор определяется лентой-щупом толщиной 0,08 мм, шириной 10… 13 мм и длиной не менее 200 мм. Ленту-щуп протягивают через зазор между поршнем и цилиндром при неподвижном поршне с усилием 25… 45 Н, При этом поршень должен быть обращен днищем вниз, а лента-щуп должна находиться в плоскости, перпендикулярной оси отверстия под поршневой палец. Подбор поршней можно проводить не выпрессовывая гильзы из блока или после их выпрессовки. После подбора поршней к гильзам цилиндров необходимо на днищах поршней выбить порядковые номера цилиндров.
Посадку пальца в бобышках поршня выполняют с натягом 0,0025… 0,0075 мм. Допуск цилиндричности пальца равен 0,00125 мм в радиусном выражении. Стопорные кольца поршневого пальца следует устанавливать в канавках поршня с некоторым натягом, т.е. они не должны проворачиваться от усилия руки. Кольца, потерявшие упругость, следует заменить.
Шатуны
Нижнюю головку шатуна обрабатывают в сборе с крышкой, поэтому при разборке, контроле и сборке следует сохранять комплектность шатуна и крышки шатуна. Крышки шатунов центрируют по шлифованным поверхностям шатунных болтов. Ремонт верхней головки шатуна обычно заключается в выпрессовывании, запрессовывании и растачивании втулки. Усилие запрессовки втулки должно быть не менее 7 000 Н, При ремонте верхней головки шатуна размеры под втулку и палец должны соответствовать размерам, рекомендованным заводом-изготовителем. Для подбора пары поршневой палец — шатун размеры верхней головки шатуна (диаметр от-верстия под втулку) подразделяют на размерные группы, которые отличаются друг от друга на 0,0025 мм.
Рис. Подбор поршня к гильзе с помощью ленты-щупа: а — гильза запрессована в блок цилиндров; б — гильза выпрессована из блока цилиндров
Сборка шатунно-поршневой группы
Для сборки шатуна с поршнем нужно подобрать поршневой палец к втулкам верхней головки шатуна и бобышкам поршня. Для соединения с шатуном поршень нагревают в масле или в электронагревательном приборе до температуры 55 °С. При этом палец в отверстие бобышки нагретого поршня должен входить плавно от усилия большого пальца правой руки. В таком соединении после охлаждения поршня появляется необходимый натяг 0,0025 …0,0075 мм.
Затем нужно сверить порядковые номера поршней и шатунов. Шатун закрепляют в тисках, устанавливают поршень, их соединение фиксируют пальцем. Поршень при сборке с шатуном должен быть установлен так, чтобы метка на днище поршня была направлена к передней части двигателя. Бобышка, выштампованная на шатуне для левой группы цилиндров, также должна быть направлена к передней части двигателя, т.е. в одну сторону с меткой на поршне. Для правой группы цилиндров при сборке поршня с шатуном бобышка шатуна должна быть направлена к задней части двигателя, а метка на днище поршня — к передней части.
После соединения и проверки шатунно-поршневой группы следует закрепить стопорными кольцами палец в бобышках поршня, затем тщательно протереть подобранные по канавкам и подогнанные к цилиндрам поршневые кольца и установить их на поршни с помощью специального приспособления. Поршни в сборе с шатуном необходимо проверить по массе. Детали комплекта, установленного на одном двигателе, не должны отличаться по массе более чем на 12 г, т.е. шатуны должны соответствовать по массе одной группе. Для установки поршней с шатунами в цилиндры блока нужно выполнить следующие операции:
повернуть блок двигателя, установить его на стенде вертикально, передней частью вверх;
последовательно, один за другим брать поршни с шатунами в сборе;
тщательно протереть салфеткой постель под вкладыши в нижней головке шатуна;
отвернуть гайки и снять крышку шатуна;
установить шатун с поршнем.
При этом рекомендуется надеть на шатунные болты специальные колпачки из латуни или меди, предохраняющие зеркало гильзы цилиндров от повреждений.
Затем необходимо проверить и продуть отверстие в нижней головке шатуна, служащее для разбрызгивания масла на стенки цилиндра, вставить вкладыши в шатун и в крышку, протереть салфеткой верхние вкладыши шатуна и поршень, установить на поршень кольца, располагая внутреннюю выточку вверх, развести стыки компрессионных колец по окружности поршня примерно на 120°. После установки развести стыки компрессионных колец на 180°.
Далее следует протереть салфеткой гильзы цилиндров блока и шатунную шейку, смазать чистым маслом, применяемым для двигателя, поверхность шатунного вкладыша, поршня, поршневых колец и гильз цилиндров, вставить поршень с шатуном в цилиндр, направив метку на днище поршня к передней части двигателя с помощью специального приспособления, довести подшипники шатуна до шейки коленчатого вала, продвигая поршень по цилиндру с помощью деревянной оправки, смазать маслом шейку вала и подтянуть нижнюю головку к ней, снять предохранительные наконечники с шатунных болтов и поставить на место нижнюю крышку шатуна, закрепив ее шатунными гайками.
Перед окончанием сборки нужно проверить суммарный осевой зазор между торцами шатунов и шатунной шейки коленчатого вала с помощью щупа и окончательно затянуть болты шатунных подшипников динамометрическим ключом. После затяжки каждой пары шатунных подшипников следует проворачивать коленчатый вал. Момент прокручивания вала при правильно подобранных радиальных зазорах в подшипниках должен быть не более 100 Нм. Аналогичные операции нужно провести при установке в цилиндры остальных поршней с шатунами.
Коленчатые валы большинства двигателей изготовлены штамповкой из стали 45, 40Х, 50Т и ДР-У некоторых двигателей валы изготовлены литьем из высокопрочного магниевого чугуна. Основными дефектами коленчатых валов являются износ коренных и шатунных шеек и изгиб вала. Реже встречаются повреждения резьбы, трещины, износы шпоночных канавок, отверстий под болты крепления маховика, посадочных мест под шестерню и шкив, маслосгонной резьбы.
Коленчатый вал выбраковывают при наличии трещин, за исключением небольших продольных трещин на коренных и шатунных шейках длиной до 3 мм. При износе коренных и шатунных шеек, выходящем за пределы последнего ремонтного размера, коленчатые валы дизелей также выбраковывают.
Необходимость восстановления коленчатого вала и замены подшипников определяют по превышению допустимых зазоров в подшипниках.
Перед ремонтом коленчатый вал промывают в моечной машине ОМ-36000. Особенно тщательно промывают полости для центробежной очистки масла и масляные каналы. С помощью магнитного дефектоскопа проверяют наличие трещин на шейках вала.
Изгиб вала устраняют специальной правкой местным наклепом.
Изношенные посадочные места под. шестерню или шкив восстанавливают наплавкой в среде углекислого газа проволокой Св-18ХГСА с последующей обработкой под номинальный размер.
Изношенные шпоночные канавки и отверстия под штифты для установки маховика заваривают полуавтоматом в среде углекислого газа проволокой Св-08Г2С. Шпоночную канавку фрезеруют на том же месте, чтобы не нарушить установку распределительных шестерен. Заваренные отверстия после зачистки торцовой поверхности на токарном станке просверливают, зенкуют и развертывают на сверлильном станке.
Наиболее распространенным способом восстановления коренных и шатунных шеек коленчатых валов является шлифование их под ремонтные размеры, установленные для каждой марки двигателя. Перед шлифованием шеек должны быть устранены все другие дефекты вала. Измеряют шейки в двух сечениях на расстоянии 10 мм от щек и в двух плоскостях: в плоскости кривошипа и перпендикулярно ей.
Для шлифования шеек коленчатых валов применяют универсальный шлифовальный станок 3A423, на котором можно шлифовать как коренные, так и шатунные шейки, или специализированные станки. Все шейки шлифуют под один ремонтный размер. Сначала шлифуют коренные шейки, а затем шатунные. За установочные базы при шлифовании коренных шеек принимают фаску отверстия под храповик и фаску или отверстие в торце вала под подшипник. Предварительно эти базы проверяют и при необходимости исправляют. Для проверки коленчатый вал устанавливают в центрах и измеряют его биение по неизношенным поверхностям. Радиальное биение шейки под шестерню и фланца маховика не должно превышать соответственно 0,03 и 0,05 мм.
При шлифовании шатунных шеек за установочные базы принимают шейку под шестерню и наружную цилиндрическую поверхность фланца маховика или прошлифованные крайние коренные шейки.
Перед шлифованием отверстия масляных каналов зенкуют на сверлильном станке или электродрелью со специально заправленным абразивным инструментом или сверлом диаметром 14-16 мм с твердосплавными пластинками.
При шлифовании шатунных шеек коленчатый вал устанавливают в трехкулачковых патронах центросместителей передней и задней бабок. С помощью центросместителей ось коренных шеек смещают относительно оси пинолей передней и задней бабок на величину радиуса кривошипа. Угловая ориентация вала осуществляется индикаторным приспособлением по шлифуемой шейке. Для восприятия усилия, создаваемого при врезании в шейку абразивного круга, и предугреждения прогиба вала применяют люнет.
Рис. Приспособление для установки вала при шлифовании шатунных шеек: 1 — призма; 2 — шатунная шейка; 3 — индикаторное устройство.
Шейки коленчатого вала шлифуют электрокорундовыми кругами на керамической связке зернистостью 16-60, твердостью СМ2, CI, СТ1 и СТ2. Режим шлифования: окружная скорость шлифовального круга — 25-35 м/с; окружная скорость вала — 18-25 м/мин (при шлифовании коренных шеек) и 7-12 м/мин (при шлифовании шатунных шеек), поперечная подача круга — 0,003-0,006 мм/об, продольная подача — 7-11 мм/об. С целью предотвращения образования микротрещин при шлифовании применяют обильное охлаждение.
Для получения шероховатости поверхности Ra 0,16-0,32 мкм после шлифования шейки полируют пастой ГОИ № 20-30 на установке ОР-26320 или на стенде 6749. На специализированных ремонтных предприятиях при больших программах ремонта для доводки шеек вместо полирования применяют суперфиниширование на специальном полуавтомате 3875К.
Шейки коленчатых валов автомобильных двигателей, вышедшие по размерам за пределы ремонтных, наплавляют автоматической наплавкой под слоем флюса и обрабатывают до номинальных размеров.
Восстановленные коленчатые валы подвергают динамической балансировке на специальной машине КИ-4274 или БМ-У4.
После шлифования и полирования шеек коленчатые валы и масляные каналы тщательно промывают и продувают сжатым воздухом.
При контроле восстановленных валов проверяют размеры, определяют конусообразность, овальность, бочко- и седлообразность всех шеек с помощью скобы, настроенной по концевым мерам. Взаимное расположение коренных и шатунных шеек, биение средних коренных шеек, поверхности фланца под маховик, биение поверхностей под шкив и шестерню, смещение осей шатунных шеек относительно общей плоскости, проходящей через первую коренную и первую шатунную шейки, а также радиус кривошипа определяют контрольными приспособлениями. Шероховатость поверхности определяют по образцам шероховатости.
Ремонт шатунов
Шатуны большинства автотракторных двигателей изготавливают из сталей 45, 40Х, 40Г и др. Основные дефекты шатунов: изгиб и скручивание стержня; износ отверстия нижней головки шатуна, втулки и отверстия верхней головки под втулку; износ опорных поверхностей крышки под гайки шатунных болтов и др.
Шатуны выбраковывают при наличии трещин, обломов, аварийных изгибов. Кроме того, шатуны двигателей СМД-60, СМД- 64 и их модификаций выбраковывают, если смяты треугольные шлицы на опорных поверхностях разъема нижней головки.
Рис. Приспособление КИ-724 для проверки шатунов: а — установка шатуна на приспособление; б — установка стрелки индикаторов на ноль; в — устройство оправки: 1 — шатун с крышкой; 2 — призма с индикаторами; 3 — ограничитель; 4 — плита; 5 — зажимной палец; 6 — рукоятка; 7 — оправка; 8 — опорная поверхность оправки; 9 — зажимной винт ограничителя.
Изгиб и скрученность шатунов проверяют при помощи индикаторных и оптических приспособлений. В мастерских общего назначения для проверки шатунов используют приспособление КИ-724, которое является универсальным и позволяет контролировать шатуны двигателей разных марок. Перед проверкой в отверстие плиты 4 приспособления вставляют оправу 7. При этом опорная поверхность 8 оправки для нижней головки шатуна должна находиться вверху, а зажимной палец 5 — внизу. Шатун без втулки верхней головки закрепляют на оправке 7. В отверстие верхней головки шатуна предварительно вводят малую оправку приспособления. Установив призму 2 на малую оправку, перемещают шатун вместе с оправкой и призмой до тех пор, пока упор призмы не коснется поверхности плиты. В таком положении закрепляют оправку рукояткой 6. Затем снимают шатун с приспособления, а призму с индикатором устанавливают на оправку 7 и перемещают, пока упор призмы не коснется поверхности плиты и стрелка индикатора не повернется на 1,0-1,5 оборота. В этом положении стрелку верхнего индикатора устанавливают на ноль. Поворачивают призму на оправке так, чтобы измерительный стержень нижнего индикатора и второй упор соприкасались с плитой, и устанавливают на ноль стрелку другого индикатора.
Устанавливают шатун на оправке 7 так, чтобы его нижняя головка уперлась в ограничитель 3. Ставят призму на малую оправку верхней головки шатуна и подводят ее к плите. При касании упора призмы стрелка верхнего индикатора покажет величину изгиба в сотых долях миллиметра на длине 100 мм. Повернув призму другой стороной, нижним индикатором определяют величину скрученности шатуна.
Для шатунов дизелей всех марок изгиб не должен превышать 0,05 мм, а скрученность — 0,08 мм на длине 100 мм (расстояние между упором призмы и измерительным стержнем индикатора). Допустимый изгиб шатунов автомобильных двигателей 0,03 мм, допустимая скрученность 0,06 мм.
Шатуны, имеющие изгиб или скрученность, выходящие за допустимые значения, восстанавливают или выбраковывают. Допускается правка с подогревом стержня пламенем газовой горелки до температуры 450-500°С. Подогрев снимает внутренние напряжения в стержне шатуна, которые во время работы двигателя стремятся возвратить шатун в исходное (деформированное) состояние.
Износ отверстий нижней головки шатуна устраняют несколькими способами в зависимости от степени износа. Перед восстановлением проверяют опорные поверхности под головки шатунных болтов и гаек, а также плоскости разъема.
Опорные поверхности фрезеруют до выведения следов износа. Смятые или изношенные плоскости разъема фрезеруют или шлифуют до получения параллельности плоскостей с образующей отверстия. Непараллельность допускается не более 0,02 мм на всей длине плоскостей разъема.
Если слой металла, снятый шлифованием с плоскостей разъема крышки, не превышает 0,3 мм, а с плоскостей разъема шатуна 0,2 мм для дизелей и соответственно 0,4 и 0,3 мм для карбюраторных двигателей, то шатун собирают, затягивают гайки с нормальным усилием затяжки и растачивают, а затем шлифуют до номинального размера.
Если отверстия под вкладыши в шатунах изношены настолько, что с плоскостей разъема требуется снимать слой металла больший, чем указано выше, то отверстия восстанавливают наращиванием слоя металла (железнение, газопламенное напыление и др.) с последующей обработкой под номинальный размер.
Газотермическое напыление коренных шеек коленчатого вала ЯМЗ 238. Роботизированный комплекс
Изношенное отверстие под втулку в верхней головке шатуна растачивают или развертывают до выведения следов износа и запрессовывают втулку увеличенного размера по наружному диаметру. Отверстие под втулку растачивают на станке УРБ-ВП-М или на токарном станке с помощью специального приспособления. После расточки втулку раскатывают роликовыми раскатниками на тех же станках. При растачивании оставляют припуск на раскатку 0,04-0,06 мм. Процесс раскатки уменьшает шероховатость поверхности и увеличивает прочность посадки втулки на 70—80%.
Изношенные втулки верхней головки шатуна восстанавливают обжатием с последующим наращиванием наружной поверхности меднением, осадкой в шатуне, термодиффузионным цинкованием с последующей механической обработкой.
Ремонт поршней и пальцев
В большинстве двигателей поршни изготовлены из сплавов алюминия. В процессе эксплуатации в них возможны следующие дефекта: износ наплавляющей части (юбки) поршня, канавок под поршневые кольца и отверстий в бобышках под поршневой палец; задиры и трещины. Основной дефект поршневых пальцев — износ наружной поверхности под втулку верхней головки шатуна и под отверстия бобышек поршня, возможны трещины, сколы и забоины.
Поршни и поршневые кольца, изношенные свыше допустимых пределов размеров, не восстанавливают. При текущем ремонте изношенные отверстия бобышек развертывают под палец увеличенного размера. Чтобы сохранить соосность отверстий, их разворачивают специальной длинной разверткой за один проход. После развертывания проверяют диаметр отверстия индикаторным нутромером и перпендикулярность оси отверстий к оси (или образующей) поршня на специальных приспособлениях.
Наиболее распространенными в двигателях являются стальные шатуны. Они или штампуются (для уменьшения стоимости), или изготавливаются ковкой (более дорогие, но прочные), но в обоих случаях обязательно подвергаются упрочнению, в том числе и закалке. В некоторых последних моделях используются шатуны из алюминиевых сплавов и проводятся эксперименты по применению шатунов из композитных материалов, когда алюминий упрочняется керамическими волокнами. В высокофорсированных двигателях спортивных автомобилей, как правило, используются шатуны из сплава титана.
Поршневой палец может иметь возможность проворачиваться как в головке шатуна, так и в бобышках поршня. В этом случае он фиксируется от продольного перемещения специальными стопорными кольцами, а между пальцем и внутренней поверхностью головки шатуна устанавливается втулка из антифрикционного материала. Такой поршневой палец называется «плавающим». Преимущество «плавающего» пальца – его равномерный износ по окружности, а также большая надежность работы (на случай заклинивания в шатуне или в бобышках). Поршневые пальцы «не плавающего» типа запрессованы в верхней головке шатуна и проворачиваются только в бобышках поршня. В этом случае стопорные кольца и втулка не нужны и конструкция получается проще и легче.
Нижняя головка шатуна должна быть разборной, чтобы иметь возможность соединения с шейкой коленчатого вала, а две части шатуна соединяются болтами. Сейчас многие фирмы не разрезают нижнюю головку шатуна, а подвергают закаленные шатуны контролируемому раскалыванию нижней головки. Когда нижняя головка собирается, обе ее части стыкуются практически идеально, обеспечивая полное совпадение разлома во всех направлениях, это кроме всего прочего не позволяет их перепутать при установке, в случае ремонта.
Рис. Крышки подшипников коленчатого вала изготовленные методом отламывания
В настоящее время такой же способ применяют и при изготовлении крышек коренных подшипников коленчатого вала.
