Ремонт блока цилиндров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В области развития и совершенствования автомобильных и тракторных двигателей основными задачами на данном этапе являются: повышение мощности, снимаемой с единицы объёма при высокой надёжности конструкции, снижение удельной массы двигателя, удельного и эксплутационного расходов топлива, стоимости производства двигателей и их эксплуатаций. На принципиально новый уровень ставиться экологическая сторона-борьба с токсичными выбросами в атмосферу, а также задачи по снижению шума двигателей в процессе их эксплуатации. Значительное внимание уделяется использованию компьютерных технологий при расчетах и испытаниях двигателей, а также непосредственно в конструкции двигателей. Намечается расширить сферу дизелей. Ведутся работы по совершенствованию материалов, которые должны обеспечивать статическую и динамическую прочность изготовляемых из них деталей, гарантировать высокую износостойкость трущихся поверхностей, а в ряде случаев также температурную и коррозионную стойкость.

Выполнение этих задач требует от специалистов, связанных с производством и эксплуатацией автомобильных и тракторных двигателей, глубоких знаний теории, конструкции и расчета двигателей внутреннего сгорания.

Данная курсовая работа имеет цель научить студентов разрабатывать основные виды технологических процессов ремонта двигателей внутреннего сгорания.

1. Анализ конструктивных особенностей и условий работы ремонтируемой детали

Основные размеры блока цилиндров даны на рис. 1. Блок цилиндров отлит из специального низколегированного чугуна. Диаметры цилиндров разбиты на пять классов через 0,01 мм, обозначаемых буквами А, В, С, D, Е. Класс цилиндра клеймится на нижней плоскости блока цилиндров (рис. 2).

Рисунок 1. Основные размеры блока цилиндров

Предусмотрена возможность расточки цилиндров под ремонтные поршни, увеличенные по диаметру на 0,4 и 0,8 мм. [1, с.36].

Крышки коренных подшипников обрабатываются в сборе с блоком цилиндров. Поэтому они не взаимозаменяемы и для различия имеют риски на наружной поверхности (см. рис. 2).

Рисунок 2. Метки на крышках коренных подшипников.

Счет крышек ведется от стороны привода распределительного вала

Рисунок 3. Маркировка размерного класса цилиндров на блоке

2. Типичные дефекты детали, возникающие в условиях эксплуатации

Наиболее часто встречающиеся дефекты [1, с. 37]:

1. Износ внутреннего диаметра цилиндра;

2. Износ внутреннего диаметра коренного кольца:

3. Неплоскостность уплотняемых поверхностей;

4. Повреждение резьбовых отверстий;

5. Трещины в опорах или каналах.

Проверка. Тщательно вымойте блок цилиндров и очистите масляные каналы. Продув и просушив сжатым воздухом, осмотрите блок цилиндров. Трещины в опорах или других местах блока цилиндров не допускаются.

Если имеется подозрение на попадание охлаждающей жидкости в картер, то на специальном стенде проверьте герметичность блока цилиндров. Для этого, заглушив от; верстия охлаждающей рубашки блока цилиндров, нагнетайте в нее воду комнатной температуры под давлением 0,3 МПа (3 кгс/см²). В течение двух минут не должно наблюдаться утечки воды из блока цилиндров. Если наблюдается попадание масла в охлаждающую жидкость, то без полной разборки двигателя проверьте, нет ли трещин у блока цилиндров е зонах масляных кана: лов. Для этого слейте охлаждающую жидкость из системы охлаждения, снимите головку цилиндров, заполните рубашку охлаждения блока цилиндров водой и подайте сжатый воздух в вертикальный масляный канал блока цилиндров. В случае появления пузырьков воздуха в воде, заполняющей рубашку охлаждения, замените блок цилиндров.

Проверьте плотность разъема блока цилиндров с головкой с помощью линейки и наборе щупов. Линейка устанавливается по диагоналям плоскости и в середине в продольном направлении, и поперек. Допуск плоскостности составляет 0,1 мм.

3. Описание дефекта, принятого для ремонта

4. Сравнительный анализ методов устранения дефекта

Дефект № 1. Для устранения износа цилиндра необходима его расточка и шлифовка до следующего ремонтного размера.

Дефект №2. Износ резьбы М14х1,5 кл.2.

Выбираем способы по конструкторско-технологическим характеристикам.

Металлизация.

· Способ МИВЧ не подходит по виду поверхности восстановления.

· Способы МПл, МГП, МВЧ не подходят по типу материала покрытия.

· Подходит лишь способ МЭД.

Ручная и механизированная сварка под слоем флюса.

· Способы НРэ, НСФпл, НСФсер, НСФтмо, НСФпг и НСФлп не подходят из-за большого минимально допустимого покрытия.

· Способ НРад не подходит по виду материала изношенной детали.

· Остается способ НРг.

Вибродуговая наплавка.

Не подходит не один из способов, из-за большого минимально допустимого диаметра восстанавливаемой поверхности.

Микронаплавка, наплавка в среде СО₂, припекание порошков.

· Подходят способы НУГ и НУГар.

· Остальные способы не подходят из-за большего минимально допустимого диаметра поверхности восстановления.

Хромирование.

В принципе для восстановления детали подходит почти любой способ хромирования, но заглядывая вперед отметим что хромированные детали в дальнейшем трудно обработать (механически), так что применение хромирования нежелательно.

Железнение.

· Способы Жвв и Жпр не подходят по виду поверхности восстановления.

· Способы Жв, Жвх, Жуз, Жспл, Жмк и Жпор подходят для нашей детали.

По показателям физико-механических свойств.

· Способ металлизации МЭД не подходит из за низких показателей коэффициента выносливости, сцепляемости и долговечности.

· Способ сварки НРг не подходит из-за низкой долговечности.

По технико-экономическим и прочим показателям.

Выбираем из способов микронаплавки (НУГ и НУГар) и железнения самый дешевый по себестоимости ремонта. Ими оказываются микронаплавка способами НУГар и железнение методом Жспл, но при дальнейшем рассмотрении характеристик этих двух способов делаем вывод, что применения способа железнения с нанесением сплава более выгодно, значит выбираем этот способ. [5, c.459].

5.Описание предлагаемой маршрутной технологии ремонта объекта с подбором технологического оборудования

Процесс нанесения покрытий на детали включает в себя три группы операций: подготовку детали к нанесению покрытия, нанесения покрытия и обработку детали после покрытия.

Подготовка деталей к нанесению покрытия включает в себя следующие операции: механическую обработку поверхностей, подлежащих наращиванию; очистку деталей от окислов и предварительное обезжиривание; монтаж деталей на подвесное приспособление; изоляцию поверхностей, не подлежащих покрытию; обезжиривание деталей с последующей промывкой в воде; анодную обработку (декапирование).

Предварительная механическая обработка детали имеет цель придать восстанавливаем поверхностям правильную геометрическую форму. Производится эта обработка в соответствии с рекомендациями по механической обработке соответствующего материала.

Очистку деталей от окислов с цель “оживления” поверхности проводят обработку поверхности путем обработки шлифовальной шкуркой или мягкими кругами с полировальной пастой. Предварительное обезжиривание деталей производят путем промывки в растворителях (уайт-спирите, дихлорэтане, бензине и др.).

При монтаже деталей на подвесное приспособление необходимо обеспечить надежный их электрический контакт с токоподводящей штангой, благоприятные условия для равномерного распределения покрытия по поверхности детали и для удаления пузырьков кислорода, выделяющихся при электролизе.

Для защиты поверхностей, не подлежащих наращиванию, применяют: шапон-лак в смеси с нитроэмалями в соотношении 1:2, нанося его несколько слоев при послойной сушке на воздухе; чехлы из полихлорвинилового пластиката толщиной 0,3-0,5 мм; различные футляры, втулки, экраны, изготовленные из неэлектропроводных кислотостойких материалов (эбонит, текстолит, винипласт и т. п.).

Окончательное обезжиривание подлежащих наращиванию поверхностей деталей наиболее часто производят путем электрохимической обработки в щелочных растворах следующего состава: едкий натр - 10 кг/м3, сода кальцинированная - 25, тринатрийфосфат - 25, эмульгатор ОП-7 3-5 кг/м³. Режим обезжиривания: температура 70-80С, плотность тока 5-10 А/дм², длительность процесса 1-2 мин.

Детали при электрохимическом обезжиривании завешивают на катодную штангу. При электролизе на поверхности детали выделяется водород, который химически срывает жировую пленку и таким образом ускоряет процесс омыления и эмульгирования жиров. Во избежание наводораживания сменяют полярность на обратную и в течении 0,2-0,3 мин обрабатывают детали на аноде.

Детали простой формы можно обезжиривать также путем протирки кашицей венской извести, состоящей из смеси окиси кальция и окиси магния с добавками 3% кальцинированной соды и 1,5% едкого натра. Эту смесь разводят водой до пастообразного состояния и наносят на детали волосяными кистями.

После обезжиривания детали промывают в горячей, а затем в холодной воде, Сплошная, без разрывов, пленка воды на обезжиренной поверхности свидетельствует о хорошем качестве удаления жиров.

Декапирование (анодную обработку) производят для удаления тончайших оксидных пленок с поверхности детали и обеспечения наиболее прочного сцепления гальванического покрытия с подложной. Эта операция непосредственно предшествует нанесению покрытия.

При хромировании анодную обработку производят в основном электролите. Детали завешивают в ванну для хромирования и для прогрева выдерживают 1-2 мин без тока, а затем подвергают обработке на аноде в течении 30-45 с при анодной плотности тока 25-35 А/дм². После этого не вынимая детали из электролита, переключают их на катод и наносят покрытие.

В ряде случаев перед декапированием осталиваемые детали подвергают анодному анодному травлению. Анодному травлению перед декапированием подлежат детали, не подвергающиеся механической обработке. Травление в этом случае происходит в специальной ванне с хлористым электролите.

Обработка деталей после нанесения покрытия включает следующие операции: нейтрализацию деталей от остатков электролита; промывку деталей в холодной и горячей воде; демонтаж деталей с подвесного приспособления и удаление изоляции; механическую обработку детали до требуемого размера; термическую обработку (при необходимости).

Этот порядок выполнения заключительных операций сохраняется при нанесения покрытий из любых электролитов, однако конкретные процессы имеют некоторые особенности.

Так, если детали подвергались хромированию, то их сначала промывают в ванне с дистиллированной водой (для улавливания электролита), а затем - в проточной воде, после чего погружают на 0,5-1 мин в 3-5% -ный раствор кальцинированной соды (для нейтрализации остатков электролита) и окончательно промывают в теплой воде. Затем детали снимают с подвесных приспособлений, удаляют с них изоляцию и сушат в сушильном шкафу при температуре 120-130С. В некоторых случаях для снятия внутренних напряжений в хромовых покрытиях детали проходят термообработку с нагревом до 180-200С в масляной ванне и выдержкой при этой температуре в течении 1-2 ч.

Вообще сущность любого метода хромирования заключается в переносе йонов металла на ремонтируемую поверхность детали, которая является катодом. Любые способы хромирования протекают в ваннах в растворах электролитов (холодных и горячих).

Хромирование саморегулирующемся электролите отличается от других видов тем, что при введении в электролит вместо серной кислоты трудно растворимых солей сернокислого стронция SrSO₄ и кремнистого калия К₂SiF₆ в количестве, превышающем их растворимость, электролит становится устойчивым, так как автоматически поддерживается постоянная концентрация йонов SO₄ и SiF₆. При избытке в электролите указанных солей, превышающих их растворимость, часть солей будет находиться в растворе в виде диссоциированных йонов, а часть на дне ванны в виде твердой фазы. При изменении концентрации хромового ангидрида концентрация йонов SO₄ и SiF₆ будет автоматически поддерживаться постоянной за счет частичного растворения солей. Таким образом, необходимость в частых корректировках электролита отпадает. Применяется следующий состав электролита (г/л): хромовый ангидрид 200-300; сульфат стронция 5,5-6,5; кремнефторид калия 18-20. Плотность тока Dк=50-100 А/дм²; t=50-70 C; выход по току 17-18%.

В саморегулирующимся электролите можно получать все три вида хромовых осадков. Скорость отложения осадка при плотности 60 А/дм² и t=55-65 C достигает 45-50 мкм/ч.

Вследствие агрессивности электролита свинцовая футировка ванны не пригодна из-за сильного растравливания. Хорошим материалом для ванн является нержавеющая сталь 1Х18Н9. В качестве материала для анодов применяют синцово-оловянистые сплавы, из которых лучшим является припой ПОС-10. По причине агрессивного действия электролита на металл необходима тщательная защита поверхности деталей, не подлежащих хромированию. Изоляционными материалами здесь могут быть винипласт, полихлорвинил, плестиглас, а также специальные составы.

В настоящее время разработаны и исследованы новые составы саморегулирующихся электролитов, значительно устраняющие недостатки сульфато-кремнефторидного электролита. Для примера привожу состав сульфато-кремнефторидного электролита с добавкой бихромата калия. (г/л): CrO₃=250; SrSO₄=6-8; K₂SiF₆=20; K₂Cr₂O₇=110; режим хромирования Dк=30-100 А/дм²; t=40-70 C; выход по току 17-24%. При применении данного электролита получение блестящих осадков возможно при пониженных температурах и плотностях тока, коррозионная активность активногсть электролита значительно снижается. (5, c.234)

Необходимо проверит, не превышает ли износ цилиндров максимально допустимый 0,15 мм.

Рисунок 4. Измерение цилиндров нутромером:

1--нутромер; 2 - установка нутромера но ноль по калибру 67.8125.9502

Диаметр цилиндра измеряется нутромером (рис. 4) в четырех поясах, как в продольном, ток и в поперечном направлении двигателя (рис. 5). Для установки нутромера на ноль применяется калибр 67.8125.9502. 8 зоне пояса 1 цилиндры практически не изнашиваются. Поэтому по разности замеров в первом и остальных поясах можно судить о величине износа цилиндров. Если максимальная величина износа больше 0,15 мм, расточите цилиндры до ближайшего ремонтного размера, оставив припуск 0,03 мм на диаметр под хонингование. Затем отхонингуйте цилиндры, выдерживая такой диаметр, чтобы при установке выбранного ремонтного поршня расчетный зазор между ним и цилиндром был 0,025-0,045 мм.

Рисунок 5. Схема измерения цилиндров;

А и В -- поправления измерений; 1, 2, 3, 4 -- номера поясов

6. Разработка операционных технологий с обоснованием методов базирования, режимов обработки по переходам и применяемого контрольно-измерительного инструмента

Перед разработкой технологического процесса восстановления детали выбираю базы (см. карты эскизов). Проводим основные операции по подготовке детали к восстановления.

Разрабатываем схему технологического процесса. Последовательность операций устанавливаю с учетом особенностей своей детали.

7. Меры по безопасности труда и охране окружающей среды при выполнении ремонтных работ

двигатель цилиндр дефект ремонт

Участок ремонта раз в неделю посещает инженер по охране труда. Все рабочие проходят следующие виды инструктажей по технике безопасности (далее ТБ):

· вводный инструктаж при приеме на работу;

· первичный инструктаж на рабочем месте с назначением наставника на 10 дней;

· повторный инструктаж с периодичность 3 месяца.

Рабочие места и оборудование для ремонта обеспечивает безопасную работу с ними. Но во избежание несчастных случаев надо знать и соблюдать следующие правила безопасности:

Запрещается нахождение посторонних лиц на участке;

Для осмотра места ремонта в темное время суток следует пользоваться переносным электрическим светильником с предохранительной сеткой, напряжением не выше 42 В или электрическим фонарем с автономным питанием;

Рабочее место рабочего на посту должно быть оборудовано вращающимся регулируемым по высоте стулом.

Контрольные приборы или места работы с ним должны иметь местное освещение, не слепящее рабочего;

Запрещается проводить работы с наличием топлива на детале;

Проводить влажную уборку помещений два раза вдень;

Работать только в специальной одежде и обуви;

К работе допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальную подготовку и имеющие соответствующее удостоверение;

Если при проведении ремонта создаются условия, не соответствующие требованиям ТБ, рабочий обязан прекратить работу о сообщить начальнику участка или инженеру по охране труда;

В темное время суток можно проводить работу только при хорошем искусственном освещении;

В смотровых ямах допускается применение переносных электрических ламп напряжением не выше 36 В;

Допускается работа только с исправным оборудованием;

При переносе крупных деталей или узлов необходимо надевать рукавицы, для предохранения рук от ранения;

Запрещается устранять неисправности, регулировать, смазывать при работающем оборудовании;

Попавший на кожу бензин обезвреживают, промыванием участка кожи керосином или теплой водой с мылом. При попадании в глаза, необходимо промыть их 2 % раствора пищевой соды или теплой водой и обратиться в больницу;

Запрещается переливать вредные жидкости без резиновых перчаток, засасывать ртом из шланга, а также курить и принимать пищу во время работы с ними;

После окончания работ запрещается оставлять детали на станках;

Для устранения пожаров, необходимо оборудовать участок:

· Одним ящиком с песком, лопатой и ведром;

· Двумя порошковыми огнетушителями;

· Двумя углекислотными огнетушителями;

· Куском брезента;

· Гидрантом с возможностью доступа пожарным командам.

При ремонте в почву и водоемы могут попасть нефтепродукты: топливо; масло.

Попадая в водоемы, они не только покрывают поверхность пленкой, но и распространяются по всей толще воды, отлагаясь вместе с илом на дне. Наличие в 1 литре воды 0.1 мг нефтепродуктов придает рыбе неустранимый в последствии привкус нефти и специфический запах. При больших количествах нефтепродуктов в воде она погибает.

Присутствие нефтепродуктов в почве губительно действует на растения.

Чтобы предупредить загрязнение окружающей среды нефтепродуктами, необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

Нельзя очищать оборудование топливом;

Сливать топливо из топливных баков следует только в приготовленную тару;

Необходимо собирать отработавшие нефтепродукты в резервуары или бочки в специально отведенных местах.

Размещено на Allbest.ru