Размещено на http://www.allbest.ru/

Сравнительная характеристика кривошипно-шатунных механизмов двигателей ЯМЗ-240Б и СМД-60



Введение

Двигатель ЯМЗ-240 - это наиболее мощный силовой агрегат из модельного ряда ЯМЗ, которые производятся на Ярославском моторном заводе. Двигатель ЯМЗ-240 четырехтактный V-образный и имеет двенадцать цилиндров. Двигатель ЯМЗ-240 может быть как с турбонаддувом так и без него. В основном их используют для установки на тяжелую спецтехнику: тягачи, промышленные тракторы, карьерные самосвалы БелАЗ. Двигатель ЯМЗ-240 имеет рабочий объем 22,3 литра, непосредственный впрыск топлива и жидкостное охлаждение. Надежный пуск двигателя ЯМЗ-240 позволяет эксплуатировать транспортное средство при любой температуре и в различных климатических поясах. Двигатель ЯМЗ-240 имеет увеличенную периодичность смены масла. Автомобили, на которых установлен двигатель ЯМЗ-240, имеют более низкий уровень шума, примерно на 2-3 дцб, что имеет большое значение при использовании этих автомобилей в городских условиях. Двигатель ЯМЗ-240 соответствует экологическим нормативам, которые приняты в странах Европы. Транспортные средства, оснащенные двигателями ЯМЗ-240, на незначительных оборотах двигателя в выхлопных газах имеют сажи и несгоревшего топлива на 25% меньше. Двигатели ЯМЗ-240, обладающие отличными техническими характеристиками, пользуются высоким спросом на транспортом рынке. Технология капитального ремонта двигателя делится на несколько основных групп, но самое главное ремонте двигателя, что бы ремонт производился квалифицированными работниками, исправным инструментом.

Ремонт автомобилей является объективной необходимостью, которая обусловлена техническими и экономическими причинами.

Во-первых, потребности народного хозяйства в автомобилях частично удовлетворяются путем эксплуатации отремонтированных автомобилей. Во-вторых, ремонт обеспечивает дальнейшее использование тех элементов автомобилей, которые не полностью изношены. В-третьих, ремонт способствует экономии материалов, идущих на изготовление новых автомобилей. При восстановлении деталей расход металла в 20 ... 30 раз ниже, чем при их изготовлении.

Увеличение масштабов производства автомобилей и притока их с зарубежного рынка приводит к росту абсолютного объема ремонтных работ.

Общие принципы проектирования технологического процесса восстановления деталей предполагают выбор более рациональных технологических способов устранения дефектов и построение общей оптимальной последовательности технологических операций: устранение общей деформации детали, восстановление технологических баз, подготовительные операции перед нанесением металлопокрытий и полимерных материалов, нанесение покрытий, черновая обработка восстанавливаемых поверхностей, финишные операции, контроль качества, мойка детали. При восстановлении двигателя автомобиля и его основных деталей должны быть обеспечены требуемые размеры, форма, взаимное расположение поверхностей и осей, шероховатость поверхностей и другие параметры рабочих сопряжений деталей.

В курсовом проекте согласно заданию разработан технологический процесс восстановления блока цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д, материалом для которого послужил анализ явлений, приводящих к дефектам детали, рассмотрение существующих методов их ремонта, а также типовой технологический процесс ремонта корпусных деталей.

На тракторе Т-150 установлен двигатель внутреннего сгорания модели СМД-60, на тракторе Т-150К -- СМД-62 (модификация двигателя СМД-60), а на тракторе К-701 -- двигатель ЯМЗ-240Б. Все эти двигатели--четырехтактные бескомпрессорные.

Дизели СМД-60 и ЯМЗ-240Б относят к форсированным двигателям вследствие интенсивного протекания в них рабочего процесса. Камеры сгорания в них -- неразделенные тороидальные. Форма и размеры камер сгорания согласованы с направлением и формой топливной струи, распыливаемой форсункой. Смесеобразование в них --объемно-пленочное, создающее малошумную и экономичную работу дизеля и постепенное нарастание давления в период горения топлива внутри цилиндра.

Устройство и работа кривошипно-шатунного механизма дизелейСМД-60 и ЯМЗ-240Б

Гильзы дизелей СМД-60 и ЯМЗ-240Б отлиты из серого чугуна, и конструкции их одинаковы. Внутреннюю поверхность 1 (рис. 1, а) гильзы тщательно полируют и для повышения износостойкости закаливают токами высокой частоты (ТВЧ).

Каждую гильзу в блок-картер устанавливают по двум центрирующим пояскам 2 и 3. Опорный буртик 5 гильзы выступает над верхней плоскостью блок-картера на 0,06...0,16 мм. Это предохраняет прокладку головки цилиндров от горячих газов. В две кольцевые канавки 4 прямоугольного сечения ставят уплотнительные резиновые кольца, которые не пропускают охлаждающую жидкость из водяной рубашки в поддон блок-картера. Овальность и конусность новой гильзы не должна превышать 0,02 мм.

Для получения необходимого зазора при комплектовании гильзы (по внутреннему диаметру) и поршни (по диаметру юбки) в СМД-60 разбиты на две размерные группы (Б и М), а в ЯМЗ-240Б --на шесть групп (А, Б, В, Г, Е и Ж). Метки размерной группы нанесены на верхнем торце гильзы.

Поршни в этих дизелях отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава.

В СМД-60 в верхней уплотняющей части поршня 13 (рис. 1, б) имеются три канавки трапециевидного сечения, в которых устанавливают компрессионные кольца 18, и одна (нижняя) прямоугольного сечения для маслосъемного кольца 17. В канавке под маслосъемное кольцо и ниже нее просверлены радиальные отверстия 20, сквозь которые масло стекает внутрь поршня.

Для увеличения опорной поверхности поршня на его юбке сделаны два «отростка» 21.

Для уменьшения влияния боковой силы при расширении газов ось отверстия в бобышках под поршневой палец смещена относительно оси поршня на 3 мм в сторону вращения коленчатого вала.

В каждой бобышке поршня сделаны кольцевая канавка 14 для стопорного кольца 15 и вертикальное отверстие 12, по которому масло поступает к трущимся поверхностям бобышки и поршневого пальца 16.

Верхняя часть поршня имеет небольшую конусность. Его юбка -- овально-конусной формы. Меньшая ось овала направлена вдоль оси поршневого пальца. Максимальная разность диаметров юбки равна 0,26 мм.

Зазор между гильзой цилиндра и юбкой поршня по большой оси овала в холодном дизеле должен быть 0,22...0,26 мм.

Размерная группа поршня обозначена на его днище буквами Б или М и для получения установленного зазора должна соответствовать размерной группе гильзы цилиндра. Поршни по массе подбирают так, чтобы разница между ними не превышала 10 г. Масса поршня цифрой 1 или 2 обозначена на днище поршня. Поршень в гильзу нужно устанавливать так, чтобы стрелка на его днище была обращена в сторону вентилятора. На поршне дизеля ЯМЗ-240Б имеется пять канавок под поршневые кольца, причем пятая канавка для второго маслосъемного кольца расположена ниже поршневого пальца. Ось отверстия под бобышки у него не смещена относительно оси поршня. У дизеля ЯМЗ-240БМ нижняя канавка под маслосъемное кольцо отсутствует и введена проточка под третьей канавкой.

Рис. 1. Детали кривошипно-шатунного механизма дизеля СМД-60:а - гильза цилиндров: 1 - внутренняя поверхность гильзы; 2 - верхний поясок; 3 - нижний поясок; 4 - канавка; 5 - опорный буртик; 6 - верхний буртик;б - поршень, палец и шатун: 1 - стержень шатунa; 2 -- штифт; 3 -- ус вкладыша; 4 -- болт шатуна; 5 - шайба; 6 - крышка шатуна; 7 -нижний вкладыш; 8 - верхний вкладыш; 9 - верхняя головка шатуна; 10 - втулка; 11 - маслораспределительная канавка; 12 - отверстие для смазывания поршневого пальца; 13 - поршень; 14 - канавка; 15 - стопорное кольцо; 16 - поршневой палец, 17 - маслосъемное кольцо; 18 - компрессионные кольца; 19 - камера сгорания; 20 - радиальные отверстия; 21 - «отросток» юбки поршня; 22 - тангенциальный расширитель.

Конусность и овальность поршня ЯМЗ-240Б примерно такие же, как у поршня СМД-60, а зазор между гильзой цилиндра и юбкой поршня должен быть 0,19...0,21 мм. Для улучшения приработки с гильзой цилиндра юбку поршня покрывают слоем олова толщиной 0,003...0,006 мм. Поршень дизеля ЯМЗ-240Б устанавливают в цилиндр так, чтобы камера сгорания была смещена в сторону развала цилиндров.

Поршневые пальцы у обоих дизелей стальные, трубчатые, плавающего типа. Осевое перемещение пальца ограничивается пружинными стопорными кольцами 15. Для повышения износостойкости и прочности наружную поверхность пальца подвергают цементации на глубину 1,1...1,8 мм, затем закалке и отпуску. Пальцы по массе подбирают так, чтобы разница в пределах комплекта не превышала 5 г.

Поршневые кольца дизелей СМД-60 и ЯМЗ-240Б -- чугунные. Компрессионные кольца -- трапециевидного сечения. Угол наклона верхней торцевой поверхности равен 10°. Цилиндрическая наружная поверхность верхнего компрессионного кольца хромирована. Общая толщина хрома 0,12...0,20 мм, причем верхний слой хрома толщиной 0,03...0,05 мм --пористый. Этот слой создает хорошую и быструю приработку кольца по гильзе цилиндра и уменьшает трение между ними. Для улучшения съема излишков масла с поверхности гильзы цилиндров и более быстрой приработки к ней у второго и третьего компрессионных колец дизеля СМД-60 поверхность, прилегающая к гильзе (рабочая), имеет небольшую конусность (1,5°).

Маслосъемные кольца (в дизеле ЯМЗ-240Б) коробчатого сечения устанавливают с витым стальным расширителем, представляющим собой пружину. Он прилегает к задней стенке кольца и прижимает его к поверхности гильзы.

На дизеле СМД-60 маслосъемное кольцо 17 (рис. 1, б) --стальное, пластинчатое. Оно состоит из верхнего и нижнего, тонких колец, хромированных по наружной боковой поверхности, и стального тангенциального расширителя 22. Замки тонких колец и расширителя не должны совпадать между собой.

Замок у всех колец -- прямоугольный. Зазор в замке нового кольца, установленного в новую гильзу цилиндров, должен быть 0,45...0,75 мм.

Компрессионные кольца установлены в канавки поршня с небольшим зазором. Он считается нормальным, если перемещение кольца рукой вдоль поршня не ощущается, но оно свободно опускается в канавке под действием собственной массы при переводе поршня в горизонтальное положение. У маслосъемных колец зазор по высоте канавки --0,01...0,13 мм. Оно должно свободно перемещаться в канавке от небольшого усилия.

Шатуны у обоих дизелей представляют собой штампованную деталь из легированной стали примерно одинаковой конструкции. В отверстие верхней головки 9 шатуна запрессована бронзовая втулка 10. Стержень 1 шатуна -- двутаврового сечения.

По каналу внутри стержня 1 подводится масло в верхнюю головку шатуна для смазывания поверхностей втулки 10 и пальца 16. На поверхности втулки сделана кольцевая маслораспределительная канавка 11 Разъем нижней головки шатуна -- плоский косой, что дает возможность устанавливать и вынимать шатун в сборе с поршнем через гильзу цилиндров. Крышку 6 нижней головки шатуна крепят двумя болтами 4 с шайбами 5 и фиксируют двумя штифтами 2. Крышки шатунов невзаимозаменяемы. На нижней головке шатуна дизеля ЯМЗ-240Б нанесены метки в виде двухзначного числа, одинакового для обеих ее частей, и риски.

В нижние головки шатунов устанавливают сменные вкладыши 7 и 8. Для подачи смазки к поршневому пальцу отверстие во вкладыше 8 совпадает с отверстием в шатуне. Отверстие во вкладыше 7 выполнено для взаимозаменяемости его с вкладышем 8. Оба фиксируются от проворачивания и осевого перемещения выштампованными усами 3, входящими в пазы шатуна и крышки. Вкладыши шатунных подшипников СМД-60 изготовлены из сталеалюминиевой ленты, антифрикционный слой которой (сплав АО-6) содержит 6% олова. На этот слой нанесен тонкий приработочный слой. У дизеля ЯМЗ-240Б на стальную ленту нанесена свинцовистая бронза. При сборке шатуна болты 4 затягивают динамометрическим ключом. Момент их затяжки у дизеля СМД-60 240...260 Н * м, а зазор в подшипнике 0,09...0,15 мм; у дизеля ЯМЗ-240Б -- соответственно 200...220 Н*м и 0,10...0,14 мм.

Коленчатый вал дизеля СМД-60 -- стальной, четырехопорный, с тремя кривошипами, расположенными под углом 120° один к другому. На каждую шатунную шейку 13 (рис. 2) устанавливают два шатуна. Для повышения износостойкости коренные и шатунные шейки закаливают ТВЧ. Вал уравновешен шестью противовесами, отштампованными заодно со щеками 12, одним противовесом -- приливом 21 на маховике 1 и одним 18, зафиксированным шпонкой на переднем конце (носке) вала.

Шатунные шейки --полые. Полость 9 со стороны щек закрыта резьбовыми заглушками 8, которые застопорены шплинтами. В этих полостях масло подвергается дополнительной очистке под действием центробежных сил, а затем по маслозаборным трубкам поступает к трущимся поверхностям шатунных шеек и их подшипников.

На носке вала закреплены косозубая шестерня 16 привода масляного насоса, маслоотражатель 17 и шкив 20 с тремя ручьями для привода вентилятора, генератора и компрессора. Шкив установлен на шпонке и закреплен храповиком 19. Последний используют для поворота вала вручную. На заднем конце (хвостовике) вала шпонкой зафиксирована косозубая шестерня 3 привода механизма газораспределения, установлен маслоотражатель и с помощью болтов 27 закреплен стальной фланец 2 со шлицевым отверстием для вала отбора мощности (ВОМ).

Вкладыши коренных подшипников так же, как и шатунных, от проворачивания и осевого перемещения фиксируют усами и изготавливают из сталеалюминиевой ленты, антифрикционный слой которой -- сплав АО-20. В каждом верхнем вкладыше, устанавливаемом в постель блок-картера, имеется отверстие для подвода масла из канала в блок-картере к коренному подшипнику и кольцевая канавка, по которой масло через сверления в вале поступает в полость 9 шатунной шейки. В нижнем вкладыше, монтируемом в крышку подшипника, только одна кольцевая канавка. Вкладыши взаимозаменяемые.

Изношенные вкладыши коренных и шатунных подшипников заменяют новыми основного или ремонтного размера. Последние устанавливают, перешлифовав вал на новый размер. Ремонтных размеров вкладышей и соответствующих им размеров шеек вала -- четыре. Осевое перемещение вала ограничено полукольцами 5 из сталеалюминиевой ленты, из которых два верхних смонтированы на двух штифтах в торцевых расточках задней опоры, а два нижних--на торцах ее крышки. У нового дизеля осевой зазор между полукольцами и щеками 12 вала должен быть 0,12...0,34 мм, зазоры в коренных подшипниках --0,10...0,16 мм, а момент затяжки гаек подшипников -- 240...260 Н * м.



Рис. 2. Коленчатый вал и маховик дизеля СМД-60:1 -- маховик; 2 -- фланец; 3 -- шестерня привода механизма газораспределения; 4 -- задняя коренная шейка; 5 -- полукольца осевой фиксации; б -- третья коренная шейка; 7 -- отверстие для вентиляции сцепления; 8 -- заглушка; 9 -- полость в шатунной шейке; 10 -- маслозаборная трубка; 11 -- вторая коренная шейка; 12 -- щека; 13 -- шатунная шейка; 14 -- площадка для метки размерной группы; 75 -- первая коренная шейка; 16 -- шестерня привода маслонасоса; 17 -- маслоотражатель; 18 -- передний противовес; 19 -- храповик; 20 - шкив; 21 -- прилив; 22 -- венец маховика; 23 -- шкала для установки угла опережения впрыскивания топлива; 24 -- метка для установки поршня в в. м. т.; 25 -- направляющий паз для дисков сцепления; 26 -- масленка; 27 и 29 -- болты; 28 -- шарикоподшипник.

Коленчатый вал дизеля ЯМЗ-240Б -- стальной, семиопорный, с шестью кривошипами, расположенными под углом 120° один к другому. На каждую шатунную шейку 5 (рис. 3, а) устанавливают два шатуна. Шейки вала закаливают ТВЧ. Коренные подшипники вала --роликовые. Их наружные кольца запрессованы в блок-картер и от осевых перемещений удерживаются стопорными кольцами (внутренние кольца отсутствуют). Ролики катятся непосредственно по беговым дорожкам на коренных шейках. Схема подачи масла к коренным и шатунным шейкам вала и дополнительная очистка масла в полостях шатунных шеек --такие же, как и у вала СМД-60.

На носке 7 вала установлены гаситель крутильных колебаний^** Крутильными называют колебания, возникающие в коленчатом валу под действием периодически изменяющихся крутящих моментов. Они вызывают в металле дополнительные внутренние напряжения. и упорный подшипник, а на хвостовике 9 -- ведущая шестерня 10 и маховик. От носка вала механизмом привода вспомогательных агрегатов отбирается мощность для привода вентилятора системы охлаждения и компрессора. Осевое перемещение вала (0,12...0,27 мм) ограничено бронзовыми кольцами упорного подшипника, корпус которого закреплен на переднем торце блок-картера.

Гаситель крутильных колебаний --жидкостный. Он необходим для снижения уровня крутильных колебаний и представляет собой стальной корпус 17 (рис. 4, б) с крышкой 16, внутри которого размещен чугунный маховик 19. В корпусе маховик центрируется по внутренней цилиндрической поверхности с диаметральным зазором 0,10...0,18 мм. Во избежание задиров в отверстие маховика запрессована бронзовая втулка 14. Радиальный зазор у цилиндрической поверхности и торцевые зазоры с каждой стороны маховика 19 -- 0,18...0,24 мм.

Через отверстия в крышке 16 зазоры в гасителе заполняют вязкой жидкостью (полиметилсилоксаном), после чего отверстия закрывают пробками 75. Крышку по наружному и внутреннему контурам и Пробки заваривают сплошным швом.

При вращении коленчатого вала энергия крутильных колебаний переходит в работу трения в тонком слое жидкости, находящемся между корпусом 17 и свободно расположенным в нем маховиком 19.

На корпусе 17 гасителя имеются метки с цифрами, указывающими номера цилиндров, у которых можно регулировать зазоры между торцом клапана и бойком коромысла, а также риски для установки угла опережения впрыскивания топлива.

Рис. 3. Коленчатый вал и гаситель крутильных колебаний дизеля ЯМЗ-240Б:а -- коленчатый вал; б -- гаситель крутильных колебаний; 1 -- носок; 2 -- канал для подвода смазки к шатунной шейке; 3, 6 и 8 -- заглушки; 4 -- полость в шатунной шейке; 5 -- шатунная шейка; 7 -- коренная шейка; 9 -- хвостовик; 10 -- ведущая шестерня; 11 -- шпонка; 12 -- роликоподшипники; 13 -- масляные каналы в коренной шейке; 14 -- втулка; 15 -- пробка; 16 -- крышка; 17 -- корпус; 18 -- полумуфта; 19 -- маховик; в -- коренные подшипники.

При износе вкладышей шатунных подшипников вал шлифуют до ремонтного размера. Предусмотрено шесть ремонтных размеров вкладышей и соответствующих им размеров шеек вала. Изношенные беговые дорожки коренных подшипников шлифуют на один из двух ремонтных размеров и меняют роликовые подшипники.

Полумуфта 18 (рис. 3, б), прикрепленная к торцу носка коленчатого вала болтами 16 (рис. 4) вместе с корпусом гасителя крутильных колебаний, соединена шлицами с валиком 3 и служит для привода вспомогательных агрегатов. Валик задним шлицевым концом входит в полумуфту 17 и таким же передним концом --в лицевое отверстие вала 14. Этот вал установлен на шарикоподшипниках 11 и 18 в корпусе 1, закрытом крышкой 10. На валу 14 шпонкой и гайкой 7 закреплена ступица 4, к фланцу которой прикреплен шкив вентилятора и компрессора.

Рис. 4. Привод вспомогательных агрегатов дизеля ЯМЗ-240Б:1 -- корпус; 2 и 6 -- уплотнительные кольца; 3 -- валик; 4 -- ступица; 5 -- заглушка; 7 и 15 -- гайки; 8 -- стопорная шайба; 9 -- сальник; 10 -- крышка; 11 и 18 -- шарикоподшипники; 12 -- распорная втулка; 13 -- передняя крышка блок-картера; 14 -- вал привода; 16 -- болт; 17 -- полумуфта.

Маховики обоих дизелей--чугунные. В СМД-60 он закреплен на фланце 2 (см. рис. 4) болтами 29 и имеет прилив (противовес) 21. В центральное отверстие маховика 1 запрессован шарикоподшипник 28 вала сцепления. Смазка к подшипнику подводится через масленку 26. На ободе маховика выполнены четыре направляющих паза 25 для выступов дисков сцепления. На наружную цилиндрическую поверхность маховика напрессован стальной зубчатый венец 22. В зацепление с ним при пуске входит ведущая шестерня редуктора пускового двигателя. По метке 24 и шкале 23 проверяют фазы газораспределения и угол опережения впрыскивания топлива.

У дизеля ЯМЗ-240Б маховик крепят болтами к ступице, напрессованной на хвостовик коленчатого вала. К ободу маховика прикреплен зубчатый венец, необходимый для пуска дизеля стартером и проворачивания вручную от шестерни механизма поворота, установленного на картере маховика с правой стороны. На маховике имеются 12 радиальных отверстий для поворота коленчатого вала специальным ломиком.

Возможные неисправности кривошипно-шатунного механизма

Признаками неисправности КШМ могут быть посторонние стуки и шумы, снижение мощности двигателя, увеличение расхода топлива и масла, увеличение дымности и вредных выбросов с отработавшими газами.

Стуки и шумы в двигателе возникают в результате износа деталей КШМ и увеличения зазоров между сопряженными деталями цилиндр -- поршень, палец -- поршень -- шатун, коленчатый вал -- подшипники и др. Это влечет выход из строя цилиндра и поршня, выплавление антифрикционного сплава подшипников (двигатель «застучал»). Стуки, характеризующие износ подшипников, определяют на слух, приставляя к стенке блока стетоскоп (рис. 5, а, б). Износ шатунных подшипников определяют стетоскопом по стуку в области нижнего обреза гильз, коренных подшипников -- в месте расположения оси коленчатого вала 70 (рис. 5, в). Эту диагностику проводят при резком изменении частоты вращения двигателя.

Характерным признаком увеличения зазоров в подшипниках коленчатого вала также может быть постепенное падение давления масла в смазочной системе.

Падение мощности, повышение расхода топлива и масла, дымление из сапуна свидетельствуют о прорыве отработавших газов из цилиндра в картер и о попадании масла в камеру сгорания. Это происходит при закоксовывании (пригорании) поршневых колец.

Появление сизого дыма свидетельствует об износе компрессионных колец и цилиндра с поршнем. Кроме того, попадание масла в камеру сгорания вызывает увеличение концентрации основных токсичных компонентов в отработавших газах. Для поддержания двигателей в работоспособном состоянии применяют планово-предусмотрительную систему (ППС) технического обслуживания (ТО) и ремонта. Назначение этой системы: систематический контроль условий эксплуатации; предупреждение преждевременного износа деталей; выявление неисправностей, дефектов и их устранение; проверка контрольно-измерительных приборов, предохранительных устройств и т. д.

Рис. 5. Приборы для первичной оценки технического состояния двигателя:а, б -- стетоскопы; в -- зоны прослушивания стуков двигателя; г -- компрессометры; 1 -- стержень; 2 -- мембрана; 3 -- трубки; 4 -- наконечники; 5 -- пружинный охват; 6-- телефон; 7, 8, 9, 11 -- зоны прослушивания стуков клапанов, поршневых пальцев, коренных подшипников, шатунных подшипников; 10-- коленчатый вал; 12 -- манометр; 13 -- упругие наконечники; 14 -- рукоятка

Система ТО тракторов, в том числе и их двигателей, включает в себя ежесменное техническое обслуживание (ЕТО), техническое обслуживание № 1 (ТО-1), проводимое через 60 мото-ч, № 2 (ТО-2) -- через 240, № 3 (ТО-3) -- через 960 мото-ч. При необходимости проводят текущий и капитальный ремонты.

Система ТО автомобильных двигателей включает в себя ЕТО, ТО-1 (через 5...10 тыс. км пробега), ТО-2 (через 10...20 тыс. км пробега), текущий и капитальный ремонты.

Заводы-изготовители в инструкциях по эксплуатации оговаривают перечень работ по каждому ТО и правила их выполнения.

Кроме проведения технических обслуживании, в процессе эксплуатации ДВС необходимо соблюдать требования стандартов и технических условий по использованию топлив и масел, поддерживать во время работы двигателя оптимальные тепловые и нагрузочные режимы и т. д.



1. Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма

На рис. 1 представлены схемы кривошипно-шатунных механизмов (КШМ): центрального (нормального, а=0) и дезаксиального (а0); приняты обозначения: x, v, j - перемещение, скорость движения и ускорение поршня; t - время; , - угол поворота и угловая скорость вращения кривошипа;

=r/?ш - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;

ка =а/r - относительное смещение осей цилиндра и коленчатого вала.

Дезаксиальные КШМ имеют некоторые преимущества по сравнению с центральными, в частности, более равномерный износ гильзы цилиндров. Однако эти преимущества для быстроходных автомобильных ДВС обычно незначительны. Наиболее распространены двигатели с центральным КШМ.

Величина влияет на некоторые конструктивные и эксплуатационные параметры двигателя. При увеличении за счет уменьшения ?ш могут быть снижены высота и масса двигателя.

Графики на рис. 2 показывают характеры изменения величин x, v, j в зависимости от угла . Эти величины имеют по две составляющие:

х=xI+xII,

v=vI+vII,

j=jI+jII.

Они подсчитываются по известным формулам (рис. 1.). Указанные данные используются при расчете других важных параметров двигателя: инерционных нагрузок в деталях КШМ, средней скорости движения поршня:



На графике х=f() при показана поправка Ф.А. Брикса - , обусловленная непрямой пропорциональностью данной зависимости.

Рис. 1. Типичные схемы КШМ автомобильных двигателей и характерные соотношения (данные МАДИ (ГТУ))



Рис. 2. Зависимости х=f(), v=f() и j=f()

Так, при повороте коленчатого вала на 90 - половину полоборота (180) - поршень перемещается от ВМТ к НМТ не на половину полного хода S , а на большую величину , учитываемую данной поправкой.

В КШМ работающего двигателя со стороны днища поршня действуют переменные силы давления газов рг. С обратной стороны днища - давление газов в картере, близкое по величине к давлению окружающей среды ро. Сила давления газов на днище поршня в текущий момент времени Pг=(рг - ро)Fn, где Fn - площадь поперечного сечения днища поршня. В расчетах часто используется удельная сила (давление). Одновременно с газовыми силами в КШМ действуют силы инерции возвратно-поступательно движущихся и вращающихся масс деталей двигателя.

Количественная зависимость рг=f() может быть установлена путем перестроения индикаторной диаграммы рг=f(V) известными методами, например, с помощью зависимости Vх =Fnx=Fnf(). Функция х=f() представлена на рис. 2.

Для инженерного упрощенного расчета отмеченных сил инерции производится замена реального КШМ эквивалентной динамической системой сосредоточенных масс (рис. 3.). Полагают: масса поршневого комплекта mn сосредоточена на оси поршневого пальца; масса шатуна mш распределена по двум точкам - на оси поршневого пальца и на оси кривошипа.

Для распространенных автомобильных двигателей mшп=(0,20,3)mш, mшк=(0,70,8)mш.

В приближенных расчетах неуравновешенные массы mк кривошипа представляет масса шатунной шейки mшщ=mк, сосредоточенная на ее оси.

Таким образом, в рассматриваемой эквивалентной системе суммарная возвратно-движущаяся масса mj=mn+mшп, суммарная вращающаяся масса mr=mк+mшк. В V-образных двигателях с двумя шатунами, расположенными на шатунной шейке mr=mк+2mшк.



2. Силы, действующие в КШМ

Суммарная сила, действующая на поршень вдоль его оси

Р=Рг+Pj.(1)

Если поделить обе части равенства (1) на площадь поперечного сечения днища поршня, то получим уравнение удельных сил, действующих на ту же поверхность,

р=рг+рj

Сила Р воздействует на стенки цилиндра в виде нормальной составляющей этой силы - силы N и передается вдоль шатуна - составляющей S (рис. 4). Легко установить зависимости:

, (2)

. (3)

Силу S можно разложить на две составляющие, действующие на кривошип: К - вдоль щек кривошипа (по его радиусу) и Т - тангенциально к окружности этого радиуса

, (4)

. (5)



Произведение силы Т на радиус кривошипа r представляет крутящий момент двигателя Мкр=Тr для текущего значения угла .

Если к оси коренной шейки приложить две взаимно противоположные по направлению силы Т/ и Т//, равные по величине Т и параллельные ее направлению действия, и две взаимопротивоположные и равные по величине силы Кr/ и Кr, то путем геометрического сложения соответствующих сил получим величины

Р/ = Р, S|| = S| = S N| = -N.

Пара сил N и N/ создает момент Мопр = -Nh, стремящийся опрокинуть двигатель, - реактивный момент. Моменты Мопр и Мкр равны по величине и противоположны по направлению, но не уравновешивают друг друга.

Силы и момент Мкр, представленные на рис. 4, считаются условно положительными, если действуют соответственно в противоположном направлении, они отрицательны.

Используя зависимости х = (), = (v) и формулы (1)-(5), можно построить развернутые по углу диаграммы сил Рг, Р, Рj, N, K, T, представленные на рис. 4. Расчеты сил N, K и T существенно упрощаются при использовании таблиц характерных тригонометрических функций.

2.1 Силы, действующие на шатунные шейки коленчатого вала

На шатунную шейку одновременно действуют две силы: передаваемая вдоль шатуна S и центробежная Кrш (рис. 5). Их геометрическая составляющая Rшш=(S, Krш). Реакция шейки вала равна по величине и противоположна по направлению данной результирующей.

Рис. 5. Силы, действующие на шатунную шейку, и полярная диаграмма

Величину Rшш - нагрузку на шейку вала - можно представить также в виде

,

где К = К + Кrш - суммарная сила, действующая вдоль кривошипа.

Графическое определение нагрузки Rшш показано на рис. 5 в К - Т координатах для одной точки, соответствующей произвольному углу , и для диапазона = 0-7200 - на полярной диаграмме. Для неизменной скорости величина Кrш = const. На рис. 5 ей соответствует отрезок ООш. Точка Ош - полюс полярной диаграммы результирующих сил Rшш для любого угла = 0-7200. Вид данной диаграммы зависит от скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя. Ее конфигурация на рис. 5 соответствует номинальной мощности. Эта диаграмма используется при решении ряда вопросов конструирования двигателя, в том числе:

а) для определения нагрузки на все участки поверхности шатунной шейки и построения соответствующей диаграммы относительных их износов;

б) определения средней нагрузки на шатунную шейку и выбора материала шатунных вкладышей;

в) выбора направления сверления масляного канала в шатунной шейке - в зоне наименьших нагрузок (см. вектор минимальной нагрузки Rm на рис. 5);

г) построения полярной диаграммы нагрузок на коренную шейку.

Рис. 6. Полярная диаграмма сил, действующих на шатунную шейку, и зависимости сил Т, К и Rшш от угла

На рис. 6 представлены графики К = () и Т = (), соответствующие формулам (4) и (5). С помощью этих кривых удобно строить полярную диаграмму. В качестве примера на этой диаграмме представлена результирующая Rшш для произвольного угла 1.

Аналогично можно определить Rшш для любого угла = 0-7200. Если представить по модулю, без учета знака, Rшш = () в прямоугольных координатах, то можно получить развернутую диаграмму с характерными величинами: Rшш(min), Rшш(max), Rшш(ср) - минимальной, максимальной и среднеинтегральной нагрузками на шатунный подшипник и площадкой F под кривой Rшш = ().

По величине Rшш(ср) и известной опорной поверхностью подшипника Fподш подсчитывают среднюю удельную нагрузку на него и сравнивают с допустимым значением такой нагрузки.

3. Уравновешивание поршневых двигателей

Силы, действующие в поршневых двигателях, подразделяют на уравновешенные и неуравновешенные. Для уравновешенных сил их равнодействующая равна нулю, например, для сил давления газов в цилиндре и сил трения.

Неуравновешенные силы передаются на опоры двигателя. К ним относятся: сила тяжести двигателя, силы реакции отработавших газов и движущихся жидкостей, сила тяги вентилятора, центробежные силы инерции вращающихся деталей, силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс.

Неуравновешенные силы, переменные по величине и направлению, вызывают вибрации (тряску) двигателя и установки, на которой он установлен. Наибольшие вибрации вызывают силы инерции поступательно-движущихся и вращающихся масс. Вибрации негативно влияют как на людей, находящихся в зоне работы двигателя, так и на сам двигатель (вызывают повышенные износы деталей, их усталостные разрушения, ослабление болтовых соединений и пр.). Поэтому стремятся к такому динамическому уравновешиванию двигателя, при котором равнодействующие (результирующие) силы и моменты этих сил были бы постоянны по величине и направлению или равны нулю.

Существует два способа уравновешивания двигателей: выбором схем расположения цилиндров и кривошипов коленчатого вала таким образом, чтобы переменные силы инерции и их моменты взаимно уравновешивались; установкой дополнительных противовесов, центробежные силы которых в любой момент времени создают результирующие силы, равные по величине, но противоположные по направлению уравновешиваемым силам.

В поршневых ДВС крутящий момент на коленчатом валу всегда неравномерен, поэтому невозможно полное уравновешивание таких двигателей.

Наибольшие вибрации двигателя вызываются: неравномерным реактивным моментом , противоположным крутящему моменту; гармонически изменяющимися силами первого и второго порядков возвратно-поступательно движущихся масс; центробежной силой инерции вращающихся масс; моментами от сил инерции первого и второго порядков , вращающихся масс , особенно при резонансе, когда частоты этих сил или моментов равны или кратны частоте собственных колебаний двигателя на опорах. Условия уравновешенности двигателя с учетом перечисленных факторов:

, , , , , .

3.1 Уравновешивание одноцилиндрового двигателя

В одноцилиндровом двигателе не уравновешены силы PjI, PjII, КR. Уравновешивание такого двигателя может быть осуществлено с помощью противовесов.

Центробежная сила Кr (рис. 7) может быть полностью уравновешена путем установки двух одинаковых противовесов, центры тяжести которых расположены на расстоянии от оси коленчатого вала. При полном уравновешивании силы Кr соблюдается условие:

,

где mпр - масса противовеса.

Рис. 7. Силы, действующие в одноцилиндровом поршневом двигателе

Полного уравновешивания сил и одноцилиндрового двигателя достигают применением дополнительных валов с противовесами. Для уравновешивания силы на дополнительных валах, симметрично расположенных относительно оси цилиндра и вращающихся в разные стороны с той же скоростью , что и коленчатый вал, устанавливают два противовеса массой (рис. 8а) с радиусом I. Вертикальная составляющая, создаваемая этими противовесами, всегда равна, но противоположна силе:

.

На основании этого уравнения выбирают величины и так, чтобы соблюдалась равенство

.

Аналогично описанному методу уравновешивания силы уравновешивается сила с тем отличием, что два вспомогательных, симметрично расположенных относительно оси цилиндра вала вращаются с удвоенной скоростью (рис. 8б). При этом двумя противовесами массой , расположенными на расстоянии от оси дополнительного вала, создается вертикальная составляющая сила, равная величине , но противоположная ей по направлению

.

Используя это уравнение, выбирают величины и с условием

.

При уравновешивании сил и одновременно уравновешиваются горизонтальные составляющие, создаваемые противовесами с массами

и .

Установка дополнительных валов для уравновешивания одноцилиндрового двигателя усложняет его конструкцию, увеличивает габариты и металлоемкость.

3.2 Четырехцилиндровый однорядный двигатель с кривошипами под углом 180

Данный тип двигателей наиболее распространен на современных автомобилях и тракторах, особенно на легковых автомобилях. Такие двигатели отличаются относительно хорошей уравновешенностью и равномерным чередованием вспышек в цилиндрах с угловым интервалом 1800. коленчатый вал поршневой двигатель

В рассматриваемом двигателе (рис. 9) действуют силы:

,

,

.

Равнодействующая сил может быть уравновешена путем установки дополнительных валов, вращающихся со скоростью аналогично системе уравновешивания силы одноцилиндрового двигателя. В некоторых четырехцилиндровых двигателях рассматриваемого типа, например А-41, уравновешивание силы производится по упрощенной схеме с помощью двух груз-шестерен с вращением их от шестерни, закрепленной на средней щеке коленчатого вала. Однако при этом появляются другие переменные силы, действующие на опоры двигателя. В двигателях легковых автомобилей применяют иногда усложненную схему: пару указанных грузов со скоростью вращения приводят в действие от отдельного вала и располагают их так, чтобы результирующая вертикальная уравновешивающая сила действовала по оси действия силы , была равна последней, но противоположна по направлению.

Рис. 9. Силы, действующие в четырехцилиндровом рядном двигателе

Как видно из рис. 9,

, , .

4. Неравномерность крутящего момента

На рис. 10 показана зависимость Т1=f() для одного из цилиндров типичного четырехцилиндрового рядного автомобильного двигателя. Текущее значение крутящего момента на коленчатом валу Мкр =Т1 r = constТ. Таким образом, кривая Т1=f(), в сущности, характеризует изменение индикаторного (без учета механических потерь двигателя) крутящего момента на коленчатом валу Мкр= f().

В качестве примера на рис. 10 представлены также кривые Т= f() для разных цилиндров данного двигателя с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 и равномерными интервалами между вспышками =1800. В одно и то же время для любого фиксированного угла в различных цилиндрах происходят разные процессы и действуют разные силы Т=f() и моменты М= f(). Эти величины Т и М легко установить, т.к. кривые Т= f() идентичны для всех цилиндров, но сдвинуты относительно друг друга по известной закономерности. На рис. 10а произведено суммирование текущих, мгновенных значений сил Т для всех цилиндров и представлена суммарная кривая Тк=f() с периодом =1800. Суммирование значений Т производят либо графически (рис. 10б) для всех цилиндров, или табличным способом: разбивкой участков =1800 всех цилиндров на равные интервалы, подсчетом величин Т для соответствующих интервалов и их суммированием с учетом знака. Известными способами подсчитываются характерные площадки F1 и F2 и определяется среднеинтегральная величина

.

Оценку степени неравномерности индикаторного крутящего момента производят по коэффициенту неравномерности

,

где , , ; , , - соответственно максимальная, минимальная, среднеинтегральная величины крутящего момента М и силы Т для периода .

Количественное значение этого коэффициента обычно определяется для номинальной мощности двигателя. Оно существенно уменьшается с увеличением числа цилиндров (рис. 11).

Для любого угла можно записать уравнение баланса характерных моментов

,

где Мкр, Мсопр - индикаторный крутящий момент и суммарный момент сопротивления; J0 - момент сил инерции всех движущихся масс двигателя, приведенных к оси коленчатого вала;

- угловое ускорение коленчатого вала.

Для установившегося режима работы двигателя Мкр = Мсопр. Когда Мкр > Мсопр, выполняется избыточная работа, за счет которой ускоряется вращение коленчатого вала и создается положительный момент

;

если, наоборот, Мкр < Мсопр, то вращение коленчатого вала замедляется, происходит отдача ему энергии от движущихся деталей.

Из-за того, что за период изменяется момент , меняется мгно-венная скорость вращения коленчатого вала в пределах min-max. При установившемся скоростном режиме работы двигателя n=const, = ср= const.

Относительная величина колебания угловой скорости вращения коленчатого вала, обусловленная неравномерностью крутящего момента, оценивается коэффициентом неравномерности хода (вращения)

д = (max - min) / ср.

Если принять приближенно

,

то можно установить равенство:

, (6)

где Lизб - избыточная работа крутящего момента.

Она обычно определяется графически как величина, пропорциональная площадке F1 (рис. 10б).

Lизб=Мм Мц F1,

где Мм и Мц - масштабы крутящего момента и угла по осям координат.

Для автотранспортных двигателей д ? 0,003-0,0 Из формулы (6) видны основные факторы, влияющие на рассматриваемый коэффициент:

.

При расчете проектируемого двигателя задаются величиной д и определяют момент инерции .

Установленная таким путем величина используется при расчете маховика, который обеспечивает заданный коэффициент д и создает приемлемые условия трогания с места автомобиля или другой машины, снабженной ДВС.

Момент инерции маховика Jм со сцеплением автотракторных двигателей составляет 75-90 % от момента J0. На долю остальных подвижных масс двигателя (коленчатого и распределительного валов, вентилятора и др.) приходится суммарный относительный момент 10-25 % от J0. Маховик проектируется с учетом требуемых размеров сцепления трансмиссии автомобиля и других особенностей изготовления и эксплуатации двигателя.

5. Крутильные колебания систем коленчатых валов

Коленчатый вал двигателя вместе с присоединенными к нему подвижными деталями представляет собою часть единой сложной механической упругой, колебательной системы как внутри, так и вне его, например, в трансмиссии автомобиля от маховика коленчатого вала до ведущего колеса транспортного средства. При работе установок с ДВС такие системы часто находятся в динамически возбужденном состоянии, когда их детали испытывают не только относительно легко прогнозируемые текущие силы и их моменты, передаваемые от работающих цилиндров, но и дополнительно знакопеременные и пульсирующие, высокочастотные нагрузки, возникающие из-за крутильных колебаний подвижных деталей данной системы. Возбуждает эти колебания переменный по величине и направлению крутящий момент двигателя. Кроме того, на трансмиссию и, следовательно, всю колебательную систему воздействуют ударные нагрузки, передаваемые от дороги через ведущие колеса.

Существуют свободные (собственные) и вынужденные колебания упругих механических систем, например, крутильные колебания валопроводов. Свободные колебания крутильная система коленчатого вала, выведенная из состояния покоя путем начальной закрутки, совершает под действием моментов сил упругости вала и моментов сил инерции связанных с ним масс без воздействия на систему внешних моментов. Такие колебания с течением времени затухают из-за внутреннего трения в деталях валопровода (вследствие гистерезиса - изменения структуры материала деталей) и внешнего трения относительно наружной среды, например, трения в подшипниках вала.

Вынужденные крутильные колебания данной системы - валопровода - возникают на работающем двигателе при воздействии на коленчатый вал периодически изменяющихся крутящих моментов. Характер вынужденных колебаний определяется зависимостями изменения крутящего момента двигателя и моментов сопротивления этим колебаниям. Когда совпадают частоты вынужденных и собственных колебаний, резко возрастают амплитудные закрутки отдельных участков валопровода и напряжения в нем, что может вызывать разрушения элементов крутильной системы. Любые крутильные колебания негативно влияют на работу двигателя и трансмиссии автомобиля - ускоряют износ и поломки деталей сцепления и других узлов. Для уменьшения отрицательных последствий от крутильных колебаний производят сложные расчеты их параметров (частот, амплитуд, напряжений в деталях валопровода), стремятся сдвинуть опасные резонансные режимы колебаний в нерабочую зону изменения частот вращения коленчатого вала, применяют специальные демпфирующие устройства (демп-феры коленчатого вала, коробки передач, сцепления; резиновые втулки карданной передачи и т.д.). Расчеты водопроводов на крутильные колебания проверяются экспериментально при специальных испытаниях двигателя и автомобиля. В эксплуатационных условиях допустимые уровни параметров крутильных колебаний обеспечиваются путем поддержания деталей и узлов крутильной системы в исправном техническом состоянии. И, наоборот, при накладке нескольких неблагоприятных факторов вероятность интенсивного разрушения деталей валопровода возрастает. Таким неблагоприятным сочетанием факторов может быть: неровная дорога, повышенные зазоры в узлах трансмиссии, неисправные демпфирующие устройства, нестабильно работающие цилиндры двигателя. Исправность валопровода оценивают различными способами, например, прокруткой трансмиссии на беговых барабанах при различных частотах вращения ведущих колес и передачах ее коробки. При этом могут измеряться параметры колебаний отдельных элементов валопровода и шумность работы узлов трансмиссии. Испытания крутильных систем автомобилей обычно проводят с использованием рекомендаций ГОСТ 26046-83 (общие требования к испытаниям на крутильные колебания).



Тема: Восстановление блока цилиндров двигателя автомобиля

Содержание

1. Служебное назначение блока цилиндров двигателя автомобиля, условия его эксплуатации

2. Физические явления, обуславливающие возникновение основных видов износов рабочих поверхностей блока цилиндров

3. Основные дефекты блока цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д

4. Методы устранения заданных дефектов блока цилиндров

4.1 Восстановление трещин методом аргонодуговой сварки

4.2 Восстановление пробоин и раковин клеевыми композициями

4.3. Восстановление резьб в отверстиях блока методом постановки резьбовой пружинной вставки

5. Методика нормирования слесарных работ при ремонте блока цилиндров

6. Разработка комплекта технологической документации на ремонт дефектов блока цилиндров (дет. 24-1002015) двигателя ЗМЗ-24Д

Заключение

Список литературы

Приложение 1 Комплект документов технологического процесса восстановления дет. 24-1002015 «Блок цилиндров» двигателя ЗМЗ-24Д



1. Служебное назначение блока цилиндров двигателя автомобиля, условия его эксплуатации

Двигатель ЗМЗ-24Д карбюраторный, четырехтактный, верхнеклапанный, четырехцилиндровый.

Блок цилиндров двигателя является корпусной деталью и служит остовом, снаружи и внутри которого монтируются механизмы и системы двигателя (рис. 1), Блок цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д отлит из алюминиевого сплава АЛ-4 ГОСТ 2685-81 и подвергнут термической обработке с последующей притиркой слесарной искусственной смолой, обеспечивающей герметичность отливке блока.

1 - блок цилиндров; 2 - картер; 3 - головка блока с верхним положением клапанов; 4 - гильза цилиндра; 5 - уплотнительные прокладки (кольца)

Рисунок 1 - Блок цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д

Блоки цилиндров в эксплуатации двигателя подвергаются химическому и тепловому воздействию, а также влиянию абразивной среды и значительных переменных нагрузок. В результате размеры рабочих поверхностей блока, его геометрия, структура металла, взаимное расположение осей и поверхностей нарушаются, что резко ухудшает работу двигателя в целом, снижает его эксплуатационные качества, приводит к необходимости восстановления его первоначальных характеристик.

При проведении капитального ремонта двигателя он разбирается, и его составляющие поступают на специализированные отделения участка ремонта. На рисунке 2 представлена схема технологического процесса ремонта блока цилиндров двигателя. Важной технологической операцией является очистка блока от асфальто-смолистых отложений, накипи и нагара. Очистка-мойка блока производится первоначально в моечной машине ОМ-5299 с подвижной платформой в моющем растворе «Лабо-мид» при температуре (20 ... 30)° С в течение 20 ... 25 минут. Далее блок перемещается в моечную машину ОМ-9788 с раствором соляной кислоты (10 ... 12-%-ной концентрации) при температуре (75 ... 85)° С и моется в течении 10 ... 20 минут. Затем блок цилиндров вываривается в течение 10 ... 20 минут в растворе кальцинированной соды при температуре (85 ... 90)° С.

Рисунок 2 - Схема технологического процесса ремонта блока

На участке дефектации определяются дефекты блока цилиндров согласно Руководству по капитальному ремонту.

2. Анализ явлений, характеризующих основные виды износа блока цилиндров

Работа каждого реального сопряжения деталей автомобилей сопровождается различными видами износа, среди которых одни могут быть ведущими, определяющими износостойкость деталей при эксплуатации, а остальные сопутствующими. Известно, что износ является результатом изнашивания, процесса постепенного изменения размеров деталей в результате трения во время эксплуатации автомоби ля. При этом изменяется форма и состояние рабочих поверхностей.

4

При абразивном износе характерно наличие микропластических деформаций и срезание металла деталей твердыми абразивными частицами (пыли, грязи, нагара, продуктов изнашивания, твердых структурных составляющих металла детали), находящимися между поверхностями трения. При абразивном износе рабочие поверхности деталей покрыты многочисленными рисками и царапинами (цилиндры); при заедании поршня в цилиндре появляются задиры в виде глубоких и широких полос.

Рабочие поверхности цилиндров подвергаются окислительному и тепловому износам. Окислительный износ характеризуется протеканием одновременно двух процессов - пластической деформацией поверхностных слоев металла и окислением их. Тепловой износ проявляется под действием большого количества тепла, при высоких 'скоростях скольжения и больших удельных давлениях. Поверхностные слои металла детали при этом нагреваются до высоких температур, происходит отпуск, закалка, рекристаллизация и оплавление микроскопических объемов металла в местах контакта. Прочность поверхностных слоев деталей резко снижается; вследствие размягчения и смятия, а также контактного схватывания происходит разрушение поверхности цилиндра.

Возникновение трещин в теле блока цилиндров обуславливается действием внутренних напряжений, возникающих в литой отливке, а также механических повреждений: пиковых нагрузок, вибрации двигателя, усталости.

Гнезда под вкладыши коренных подшипников меняют свои размеры под действием ударных нагрузок от коленчатого вала (происходит наклеп поверхности), в результате абразивного износа. Из-за старения металла и теплового воздействия происходит коробление гнезд, нарушается их соосность.

3. Основные дефекты блока цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д, существующие способы их устранения

Дефекты блока цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д определяются руководством по капитальному ремонту деталей и узлов двигателя (РК 200-РСФСР-2/1-2064-93). На рисунке 3 приведены основные дефекты блока цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д; в таблице 1 представлены дефекты детали, а также рекомендуемые Руководством по капитальному ремонту способы устранения этих дефектов.

Рисунок 3 - Основные дефекты блока цилиндров двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга»

Трещины блока цилиндров из алюминиевого сплава заваривают алюминиевой проволокой марки АК по ГОСТ 7871-85 аргонодуговым способом. Для расплавления основного металла и присадочной проволоки применяются прутки из вольфрама; в качестве защитного газа используют чистый аргон марки А по ГОСТ 10157-89. Сварной шов зачищается шлифовальным кругом и заделывается полимерными материалами с последующей обработкой шва.

Пробоины на стенках, не захватывающие перегородки, ребра жесткости и масляные каналы, устраняют постановкой заплат, которые вырезают из листового алюминия АМЦ толщиной 1,5 ... 2,0 мм. Затем на кромках пробоины снимают фаску таким образом, чтобы зазор в стыке с заготовленной заплатой и кромками пробоины был не более 2 ... 3 мм. Блок устанавливают на кантователь ОБ-2001 для выполнения сварки. Металлической щеткой зачищают края пробоины и заплаты на ширине 15 ... 20 мм и обезжиривают ацетоном или уайт-спиритом. Проваривают заплату в 4 ... 5 точках, после чего приваривают по всему периметру на установке УДАР-500, УДАР-300 или УДГ-301 для аргонодуговой сварки деталей.

...