Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ремонт головки блока цилиндров



Введение

Головка блока цилиндров.

Конструктивные особенности:

Головка цилиндров отлита из алюминиевого сплава (Д20,Д21), имеет камеры сгорания клиновидной формы. Запрессованные седла и направляющие втулки клапанов. Седла клапанов изготавливаются из специального чугуна. Чтобы обеспечить высокую прочность при воздействии ударных нагрузок. Рабочие фаски седел обрабатываются после запрессовки в сборе с головкой цилиндров. Чтобы обеспечить точное соотношение фасок с отверстиями направляющих втулок клапанов. Направляющие втулки клапанов также изготавливаются из чугуна и запрессовываются в головку цилиндров с натягом. На наружной поверхности направляющих втулок имеется проточка. Куда вставляется стопорное кольцо. Оно обеспечивает точность положения втулок при запрессовке их в головку цилиндров и предохраняет втулки от возможного выпадения. Отверстия во втулках обрабатываются после запрессовки их в головку цилиндров. Это обеспечивает узкий допуск на диаметр отверстия и точность его расположения по отношению к рабочим фаскам седла и клапана. В отверстиях направляющих втулок имеются спиральные канавки для смазки.

У втулок впускных клапанов канавки нарезаны до половины длины отверстия, а у втулок выпускных клапанов - на всей длине отверстия. Сверху на направляющие втулки надеваются масло-отражательные колпачки из тепло-маслостойкой резины со стальным арматурным кольцом.

Применяемый материал

Сплавы Д20, Д21 упрочняются закалкой, искусственным старением и практически не упрочняются при естественном старении. Низкотемпературное старение сплава Д20 (t=165°С-175°С) применяют для получения высоких механических свойств полуфабрикатов при комнатной температуре, а для обеспечения высокой жаропрочности применяют старение при повышенных температурах (200--220°С). Для предотвращения поводок и коробления закалку тонкостенных сложных по конфигурации деталей рекомендуется проводить в кипящей воде.

Отжиг производят при температуре 350°--370°С., охлаждение проводят на воздухе. Сплавы Д20 и Д21 характеризуются высокими технологическими свойствами при обработке давлением (ковке, штамповке, прокатке и прессовании). Сплавы отличаются низкой коррозионной стойкостью. Стойкость плакированных листов из сплава Д20 ниже, чем листов из сплава Д16. Изделия следует анодировать и защищать лакокрасочными покрытиями.

Сплав Д20 удовлетворительно сваривается точечной, роликовой и аргонодуговой сваркой с присадкой проволоки из сплава Д20. Обрабатываемость резанием сплавов удовлетворительная.

Сплавы систем Al-Si-Mg характеризуются хорошей способностью к сварке плавлением.

Такие металлы как Ti, Zr, V, мало изменяют свойства сплавов при комнатной температуре, но измельчают зерно, повышают температуру рекристаллизации и жаропрочность, повышают пластичность сварного шва. Примеси железа и кремния при содержаниях более 0,3% ухудшают свойства сплавов. Магний в пределах 0,25--0,35% повышает прочностные характеристики сплава при комнатной температуре и его жаропрочность, однако резко ухудшает свариваемость. В свариваемых сплавах допустимая концентрация магния не превышает сотых долей процента.

Сплавы применяют для изготовления изделий, длительно работающих при повышенных температурах, например деталей двигателей, а также для силовых элементов различных конструкций. Сплав Д20 применяют также для изготовления сварных изделий, емкостей, баллонов и других, работающих при комнатной температуре или кратковременно при повышенных температурах. Сплав Д20 сваривается при температуре 250°--350°С и по длительной прочности превосходит сплавы Д16 и ВД17, однако он менее прочен при 20°С.

Из него изготовляют диски и лопатки компрессоров, а также сварные детали и емкости, работающие при температурах до 350°С. Сплав Д21 используется в условиях нагрева до температуры 250°С; он имеет по сравнению со сплавом ВД17 более высокий предел прочности при комнатной температуре и особенно рекомендуется для длительной работы при температуре 150°С.



Проверка технического состояния деталей и их ремонт

Перед проверкой устанавливают головку цилиндров на подставку в виде металлической или деревянной рамки, удаляют нагар со стенок камер сгорания и с поверхности выпускных каналов обычной металлической щеткой или приводимой во вращение электрической дрелью. Очищают и осматривают впускные каналы и каналы подвода масла к рычагам привода клапанов. Если наблюдались случаи попадания охлажденной жидкости в масло, то проверяют герметичность головки цилиндров, для чего устанавливают на головке заглушки с прокладками, входящие в комплект приспособления А.60344, и закрепляют болтами нижнюю плиту. Устанавливают фланец со штуцером подвода воды и нагнетают насосом воду внутрь головки под давлением 5 кгс/ см. 2. В течение 2 минут не должно наблюдаться течи воды из головки цилиндров двигателя. Можно проверять головку цилиндров сжатым воздухом, для чего устанавливают на головке цилиндров детали, входящие в комплект приспособления А.60334. опускают ее в ванну с водой, нагретой до 60-80 С, и дают ей прогреться в течение 5 минут. Подают внутрь головки сжатый воздух под давлением 1,5-2 кгс/ см2. В течение 1-1,5 минут не должно наблюдаться выхода воздуха из головки. При обнаружении трещин головку цилиндров заменяют.

Седла клапанов. На рабочих фасках седел (зона контакта с клапанами) не должно быть точечных раковин, коррозии и повреждений. Небольшие повреждения можно устранить шлифованием седел как вручную, так и с помощью шлифовальной машинки. При этом снимайте как можно меньше металла.

Шлифуйте в следующем порядке:

вставьте в направляющую втулку клапана центрирующий стержень А.94059, про фрезеруйте фаску 15° фрезой А.94092 для седла впускного клапана и А.94003 - для выпускного (фрезы надеваются на шпиндель А.94058);

про фрезеруйте фаску 20° фрезой А.94031 для седла впускного клапана и А.94101 - для выпускного;

прошлифуйте фаску 45°, обеспечивая ширину фаски согласно рис. 2-52 и базовые диаметры 34 и 30,5 мм. Фаски шлифуются коническими кругами А.94100 для седел впускных клапанов и А. 9407 8 - для выпускных (круги надеваются на шпиндель А. 94069).

В момент соприкосновения круга с седлом шлифовальная машинка должна быть включена, иначе возникнет вибрация и фаска будет неправильной.

После шлифования тщательно промойте седла и каналы головки блока цилиндров и продуйте сжатым воздухом.

Направляющие втулки клапанов. Проверьте зазор между направляющими втулками и стержнями клапанов, измерив диаметр стержня клапана и отверстие направляющей втулки.

Расчетный зазор (округленный до 0,01 мм) для новых втулок: 0,02-0,05 мм для впускных клапанов и 0,03-0,06 мм - для выпускных; максимально допустимый предельный зазор (при износе) 0,3 мм при условии отсутствия повышенного шума газораспределительного механизма.

Если увеличенный зазор между направляющей втулкой и клапаном не может быть устранен заменой клапана, замените втулки клапанов, пользуясь для выпрессовки и запрессовки оправкой A60153/R.

Запрессуйте направляющие втулки с надетым стопорным кольцом до упора его в тело головки цилиндров.

После запрессовки разверните отверстия в направляющих втулках клапанов развертками А.90310/1 (для втулок впускных клапанов) и А.90310/2 (для втулок выпускных клапанов).

Затем прошлифуйте седло клапана и, при необходимости, доведите ширину рабочей фаски до нужных размеров.

Маслоотражательные колпачки направляющих втулок при ремонте двигателя всегда заменяйте новыми.

Поврежденные маслоотражательные колпачки заменяйте на снятой головке блока цилиндров. Для напрессовки колпачков пользуйтесь оправкой 41.7853.4016.

Клапаны. Удалите нагар с клапанов. Проверьте, не деформирован ли стержень и нет ли трещин на тарелке. Поврежденный клапан замените.

Проверьте состояние рабочей фаски клапана. При мелких повреждениях ее можно прошлифовать, выдерживая угол фаски 45°30'±5'. При этом расстояние от нижней плоскости тарелки клапана до базовых диаметров (34 и 30,5 мм) должны быть в пределах1,3-1,5 и 1,8-2,0 мм.

Пружины. Убедитесь, что на пружинах нет трещин и не снизилась их упругость, для чего проверьте деформацию пружин под нагрузкой.

Толкатели клапанов. Проверьте состояние рабочей поверхности толкателя. На ней не должно быть задиров и царапин. При повреждениях замените толкатель.

Болты крепления головки блока цилиндров. При длине болта L свыше 135,5 мм замените болт новым.

Регулировочные шайбы. Рабочие поверхности шайб должны быть гладкими, без забоин, царапин и задиров. На них не должно быть ступенчатого или одностороннего износа, натира металла. Допускаются концентричные следы от приработки с кулачками распределительного вала.

Контроль состояния ГБЦ

По сути, в ГБЦ не так уж и много основных параметров, которые нуждаются в проверке, прежде, чем вы начнете ремонт головки блока цилиндров. Поэтому начнем искать типичные неисправности головки блока цилиндров. технический деталь клапан ремонт

Нижняя плоскость ГБЦ. Проверяется при помощи лекальной линейки и набора щупов.

Линейка кладётся по диагоналям головки на плоскости и при помощи щупа определяется толщина зазора. Если зазор более, чем максимально допустимый зазор в 0,05-0,06 мм, то требуется шлифовка головки блока цилиндров.

Износ опорных шеек кулачкового вала и подшипников. Все диаметры измеряются микрометром и сравниваются с показателями максимально допустимых, для той или иной модели двигателя. По результатам измерений принимается решение о виде ремонта или замены деталей. Не забываем визуально оценивать наружное состояние поверхностей. Они не должны иметь явных признаков механических повреждений: царапины, сколы, задиры, канавки и т.д.

Контроль износа стержней клапанов и втулок. Производится микрометром в нескольких контрольных точках стержня по окружности. Клапан меняется, если разница диаметров превышает максимально допустимые параметры определенные производителем.

Если у вас отсутствует такой прибор, как нутромер, для определения изношенности направляющих втулок, то ее можно определить по люфту клапана (нового) во втулке. Как правило, втулки меняются на новые.

Износ таких деталей, как: сёдла, рычаги, коромысла, кулачки определяется визуально. Если фаска на клапане «провалена», но стержень в порядке, то её обрабатывают, и клапан может быть вновь использован.

Другие дефекты ГБЦ также можно определять визуально. Наличие на поверхности головки блока заусениц, засечек устраняется шлифовкой головки блока цилиндров, для устранения негерметичного соединения ГБЦ с самим блоком.

Контроль состояния ГБЦ

По сути, в ГБЦ не так уж и много основных параметров, которые нуждаются в проверке, прежде, чем вы начнете ремонт головки блока цилиндров. Поэтому давайте начнем искать типичные неисправности головки блока цилиндров.

Нижняя плоскость ГБЦ. Проверяется при помощи лекальной линейки и набора щупов. Линейка кладётся по диагоналям головки на плоскости и при помощи щупа определяется толщина зазора. Если зазор более, чем максимально допустимый зазор в 0,05-0,06 мм, то требуется шлифовка головки блока цилиндров.

Износ опорных шеек кулачкового вала и подшипников. Все диаметры измеряются микрометром и сравниваются с показателями максимально допустимых, для той или иной модели двигателя. По результатам измерений принимается решение о виде ремонта или замены деталей. Не забываем визуально оценивать наружное состояние поверхностей. Они не должны иметь явных признаков механических повреждений: царапины, сколы, задиры, канавки и т.д.

Контроль износа стержней клапанов и втулок. Производится микрометром в нескольких контрольных точках стержня по окружности. Клапан меняется, если разница диаметров превышает максимально допустимые параметры определенные производителем.

Если у вас отсутствует такой прибор, как нутромер, для определения изношенности направляющих втулок, то ее можно определить по люфту клапана (нового) во втулке. Как правило, втулки меняются на новые.

Износ таких деталей, как: сёдла, рычаги, коромысла, кулачки определяется визуально. Если фаска на клапане «провалена», но стержень в порядке, то её обрабатывают, и клапан может быть вновь использован.

Другие дефекты ГБЦ также можно определять визуально. Наличие на поверхности головки блока заусениц, засечек устраняется шлифовкой головки блока цилиндров для устранения негерметичного соединения ГБЦ с самим блоком.



Снятие и установка головки блока цилиндров

Головку блока цилиндров снимают с двигателя на автомобиле, если например, необходимо удалить нагар с поверхности камер сгорания и клапанов, заменить клапаны или направляющие втулки клапанов. Для этого: установите автомобиль на подъемник, затормозите его рычагом привода стояночной тормозной системы, снимите запасное колесо и отсоедините провод с отрицательного вывода аккумуляторной батареи; поднимите автомобиль, снимите брызговики двигателя и слейте охлаждающую жидкость из радиатора и блока цилиндров,(сняв пробку расширительного бачка, отвернув сливные пробки на радиаторе, блоке цилиндров и открыв кран отопителя) снимите прижим приемной трубы глушителей и отсоедините приемную трубу от трубы глушителей; опустите автомобиль и снимите воздушный фильтр, отсоединив шланги системы вентиляции картера от крышки головки цилиндров и карбюратора, а также шланг подачи теплого воздуха от терморегулятора воздушного фильтра, после чего закройте карбюратор технологической крышкой; снимите провода высокого напряжения, отсоедините провода от датчика момента искрообразования, карбюратора и датчика указателя температуры охлаждающей жидкости; ослабьте хомуты и отсоедините от термостата шланги, идущие к радиатору, насосу охлаждающей жидкости и расширительному бачку, а от патрубка отопителя -- подводящий шланг радиатора отопителя; отсоедините от топливного насоса - шланг подачи топлива, а от впускной трубы - шланг отвода охлаждающей жидкости и шланг отбора разрежения к вакуумному усилителю тормозов; отсоедините от двигателя тросы привода дроссельной и воздушной заслонок карбюратора; отсоедините от головки блока цилиндров приемную трубу глушителей.

Снимите бачок омывателя ветрового стекла, а за тем переднюю защитную крышку зубчатого ремня и крышку головки блока цилиндров; установите рычаг переключения передач в нейтральное положение и поверните коленчатый вал по часовой стрелке в такое положение, чтобы метка на шкиве распределительного вала находилась против установочной метки на задней крышке зубчатого ремня. Отверните гайку крепления оси натяжного ролика и снимите ось вместе с роликом и дистанционным кольцом; снимите ремень со шкива распределительного вала, а затем, придерживая шкив от проворачивания приспособлением 67,7811.9509, отверните болт крепления и снимите его со шпонкой.

Ослабьте гайки крепления генератора к натяжной планке и кронштейну, отсоедините натяжную планку от головки блока цилиндров; отверните гайку крепления задней крышки зубчатого ремня к головке блока цилиндров и болт крепления к блоку цилиндров; отверните болты крепления и снимите головку цилиндров в сборе с карбюратором, топливным насосом и датчиком момента искрообразования. Устанавливайте головку цилиндров в порядке, обратном снятию.

Прокладку между головкой и блоком цилиндров обязательно замените новой. Если болты крепления головки блока цилиндров вытянулись и их длина превышает 135,5 мм. -- замените болты новыми.

Болты затягивайте в четыре приема. Основой качественной затяжки ГБЦ является переход болтов в зону пластической деформации, при выполнении этого условия отпадает необходимость повторно протягивать головку. Для того, чтобы понять что болт перешел в стадию пластической деформации необходимо: 1 этап - момент затяжки 20-25 Н/м. 2 этап - момент затяжки 70-85 Н/м. 3 этап - выставляем момент на ключе 120 Н/м. и затягиваем, если удалось затянуть болт таким моментом, увеличиваем момент еще на 20 Н/м и такими затяжками находим момент при котором болт вращается, но момент затяжки не увеличивается (наступила зона пластической деформации) после этого необходимо прекратить затяжку, чтобы не разрушить болт. Если момент затяжки начал уменьшаться необходимо срочно выкрутить и заменить болт т.к. началось разрушение болта. Обычно пластическая деформация болта возникает при моменте затяжки около 200 Н/м, так же я бы посоветовал заменить старые болты, невзирая на их длину. После установки головки блока цилиндров, отрегулируйте момент зажигания, привод карбюратора, а также натяжение ремней привода распределительного вала и генератора.

Порядок затяжки болтов головки блока цилиндров.

Операции, наиболее часто принимаемые в комплексном ремонте головки блока цилиндров

В самом деле, никого не надо убеждать в том, что высокая мощность, экономичность и экологические показатели любого двигателя во многом определяются конструкцией и состоянием газораспределительного механизма. И не удивительно, что основные изменения в новых, более мощных, модификациях моторов касаются именно головки блока цилиндров. Тем не менее, комплексный и качественный ремонт головки блока у нас пока еще продолжает оставаться редкостью.

Это тем более странно, что по сегодняшней жизни цена новой головки блока на 8-10-летнюю иномарку вполне сравнима с ценой всего автомобиля. За границей наблюдается совсем иная картина. Например, на финском ремонтном предприятии Tammer Diesel OY участок ремонта головок -- один из самых загруженных. В Венгрии на фирме Szakal-met-al также всерьез восстанавливают головки блока. Даже поддерживают приличный обменный фонд.

И занимаются они ремонтом головок, уж поверьте, не от бедности. Просто в Европе требования к качеству отремонтированных моторов выше, чем у нас «в среднем по стране», и экологические нормы там на порядок строже. Учитывая отечественную специфику, можно отметить, что комплексное восстановление головок блока -- дело для нас очень перспективное. Поэтому хотелось бы выделить и подробно рассмотреть операции, наиболее часто применяемые в комплексном ремонте головок. Деформация головки блока чаще всего наступает из-за местного или общего перегрева. Но в результате накопленных механических и термических напряжений может деформироваться и нормально работавшая головка.

Поэтому при каждом снятии с мотора головку блока следует обязательно проверять на плоскостность. Сильную деформацию позволяет выявить проверка лекальной линейкой.

Более точные результаты обеспечивают притирочная плита или обкатка индикатором.

Восстановление плоскости алюминиевых или чугунных головок.

Выполняется на фрезерном станке инструментом с одним резцом на высоких оборотах.

Определенную сложность представляет обработка головок предкамерных дизелей.

Предкамеры выполнены из жаропрочной стали, имеют высокую твердость и трудно обрабатываются. В таких случаях обычно используют специализированный станок.

Обработка на нем ведется не резцом, а абразивными секторами с охлаждающей жидкостью, что дает хорошие результаты. Очень важно наличие поворотного стола. Это удобно при восстановлении сложных головок и при обработке привалочной плоскости коллекторов.

Восстановление изношенных направляющих втулок накаткой -- известный метод, и о нем писали достаточно много. Например, инструментом Neway или Sunnen можно накатать внутри направляющей втулки клапана спиральную канавку, «уменьшив» тем самым диаметр, а затем развернуть в номинальный размер и фактически «обновить» направляющую втулку без ее замены. Но такая технология малоэффективна при больших износах или когда направляющие выполнены из твердых материалов.

Замена втулок -- это более радикальная мера. Но запрессовывать их нужно крайне аккуратно. Перед запрессовкой необходимо убедиться, что посадочные отверстия обеспечивают необходимый натяг и не имеют задирав и повреждений. Втулки запрессовывают «на горячую», предварительно подогрев головку до температуры около 200°С. Облегчает работу охлаждение втулок сухим льдом или охлаждающим спреем Freze 75. После запрессовки отверстия втулок обрабатывают разверткой, чтобы обеспечить требуемый зазор со стержнем клапана.

Обработка седла клапана -- один из наиболее важных этапов ремонта. Правильная геометрия седла, как известно, обеспечивает надежное уплотнение камеры сгорания, хороший отвод тепла от тарелки клапана, что исключает перегрев клапана и увеличивает срок службы маслосъемных колпачков. Точная обработка рабочей фаски седла и ограничивающих фасок обеспечивает максимальный ресурс сопряжения «седло-клапан».

Обеспечить эти требования традиционной притиркой невозможно. В условиях небольших мастерских седла обычно правят ручным инструментом, например, твердосплавными зенкерами отечественного производства или американскими фрезами Neway. Отечественные зенкеры просты и недороги, их при необходимости можно многократно затачивать, но они не дают достаточной точности и чистоты, и потому не позволяют исключить притирку.

Кроме того, зенкеры не регулируются по диаметру, а существующие «жигулевские» и «волговские» готовые ремонтные комплекты не всегда устраивают.

Инструмент Neway более универсален и при соответствующем навыке дает неплохую точность. Резцы Neway имеют несколько режущих кромок и могут регулироваться по диаметру седла. Правда, такой инструмент значительно дороже, стоимость одной фрезы в среднем 80-100 долларов. И все же наилучшую концентричность фасок и максимальную точность обеспечивает специализированное оборудование. Например, уже имеющийся на ряде ремонтных предприятий американский станок для обработки головок VGS20 фирмы Sunnen.

Обработка плоскости -- традиционная операция при ремонте головок.

Обработка седла на таком специализированном станке ведется фасонным твердосплавным резцом. Это обеспечивает высокую производительность и позволяет создавать точный, а не упрощенный, как в случае работы ручным инструментом, профиль седла. Так, на многих современных моторах применяются радиусные ограничивающие фаски, а в моторах спортивного назначения часто применяют полностью радиусное седло. Станок же позволяет обеспечить любой сложный профиль с высокой точностью.

Еще одна важная особенность специальных станков -- это возможность обрабатывать все седла на одинаковую глубину. Можно также проконтролировать, а при необходимости -- исправить взаимное расположение осей направляющих втулок клапанов. Вручную это сделать невозможно. Обработка седла на станке обеспечивает высокую чистоту и позволяет обойтись без притирки. Значит, избавляет от лишней операции и исключает «втирание» абразивных зерен в материал седла и тарелки клапана, значительно снижающее ресурс деталей.

Замена седла -- одна из главных изюминок серьезного ремонта головок. Эта операция позволяет вернуть к жизни, казалось бы, безнадежно загубленные головки. Согласитесь, приятно предложить клиенту выбор: заплатить от 600 долларов за новую головку или за 400-500 руб. просто поменять седло на старой. Аналогичную операцию приходится выполнять и при форсировании двигателей, например, для спортивных соревнований. В этом случае требуется увеличить диаметры каналов в головке блока, а затем установить новые седла большего диаметра. Старое седло удаляется специальной резцовой головкой, которая легко выставляется на размер с помощью простого приспособления. Вся операция по удалению седла занимает 5-7 минут. Новые седла поставляются в запчасти готовыми или в виде заготовок. Например, импортные заготовки обходятся в 5-6 долларов. Вытачивая седла самостоятельно, мы получаем возможность заменять седла даже в случае повреждения посадочного места. Для алюминиевых головок блока при замене седла обеспечивается натяг 0,10-0,12 мм. Новое седло запрессовывается «на горячую» и затем профильным резцом обрабатываются фаски седла. К сожалению, отечественная промышленность не выпускает специальных «головочных» станков. Из импортных, кроме Sunnen, наиболее известны станки Serdi, AMC, Berco. И если научиться (а это не так трудно, как кажется) значительную часть оснастки к подобному станку делать самостоятельно, то есть надежда, что в будущем удастся освоить выпуск упрощенного варианта «головочного» станка, к примеру, на базе обычного координатно-расточного.

Ремонт постелей распределительного вала в головке блока-- тоже очень важная операция при ремонте двигателя. Подшипники распределительного вала у изрядно походивших моторов оказываются изношены и нередко имеют задиры -- ведь масло до распределительного вала, расположенного в верхней части двигателя, доходит, как известно, в последнюю очередь. Проблему можно решить с помощью специализированного горизонтально-хонинговального станка, если «занизить» крышки подшипников на 0,1-0,3 мм по плоскости разъема, после чего обработать постели хонингованием в номинальный размер.

Обработка седел клапанов на специализированном станке дает наивысшую точность и чистоту поверхности. Притирка после этого не требуется.

Заварка трещин остается отдельной и весьма «деликатной» областью ремонта головок блока. Высокие термические деформации, наличие легирующих элементов и вспенивание металла сварного шва могут привести к образованию скрытых дефектов. Поэтому после сварки головка блока обязательно должна быть испытана на герметичность под давлением.

Растачивание гнезд под седла -- на специализированном станке выполнить эту операцию не составит большого труда.

Таковы вкратце основные операции при ремонте головок блока. Это тот необходимый минимум, который должно обеспечивать ремонтное предприятие, выполняющее так называемый «серийный» ремонт. Но и индивидуальный мастер или владелец автомобиля, решивший отремонтировать двигатель самостоятельно, должны уделить головке блока самое серьезное внимание.



Клапанный механизм

Клапаны приводятся в действие распределительным валом, вращающимся в корпусе подшипников, с помощью промежуточных рычагов. Зазор между кулачками распределительного вала и рычагом устанавливается регулировочным болтом, на сферической головке которого качается рычаг. От само отвёртывания болт удерживается контргайкой. Клапаны имеют две цилиндрические пружины- наружную и внутреннюю, зажатые между тарелкой (вверху и двумя опорными шайбами (внизу). Тарелка пружин удерживается на стержне клапана двумя сухарями, имеющими в сложенном виде форму усеченного конуса. Для повышения износостойкости стержня оба клапана азотируются, а торцы стержней, на которые опираются рычаги закалены токами высокой частоты.

Восстановление клапана

Внешне конструкция клапана довольно проста. Основные части: стебель, перемещающийся в направляющей втулке, и головка, которая «садится» на седло, герметизируя камеру сгорания. Формой головка напоминает перевернутую вверх дном тарелку, поэтому головку называют еще "тарелкой клапана". Она имеет рабочую фаску с углом 30° или 45° относительно плоскости тарелки и цилиндрический поясок. Он необходим для увеличения жесткости тарелки и защиты ее кромок от обгорания и коробления. Кроме того, поясок позволяет сохранить основные геометрические размеры тарелки клапана в случае пере шлифовки его рабочей фаски. Ширина пояска в различных конструкциях двигателях бывает до 2 мм.

На форсированных двигателях клапаны делают составными. Если обычный клапан изготавливается из однородного материала, то составной - из двух частей: стебля из износостойкого металла и тарелки из жаропрочного. Соединение производится сваркой трением. Нередко полый выпускной клапан заполняется легко сплавным металлом (натрием), что снижает тепло напряжённость клапана. Стремясь повысить износостойкость, некоторые фирмы, например MERCEDES, хромируют поверхность стебля клапана. BMW применяет «ремонтные» клапаны с увеличенным диаметром стебля: 8.0; 8.1; 8.2 мм. Для чего -- понятно: чтобы не перепрессовывать направляющую втулку клапана, у которой со временем увеличивается внутренний диаметр по причине естественного износа. Торец стебля, испытывающий, как и тарелка, большие нагрузки, в разных типах двигателей упрочняют различными методами на глубину до 1 мм. На стебле клапана есть специальные проточки для «сухарей», фиксирующих клапанные пружины. Если дело дошло до ремонта или проверки клапана, не мешает на всякий случай проверить состояние этих проточек -- не нарушена ли геометрия их поверхностей вследствие выработки. Это может привести, как говорят механики, к «рассухариванию» клапана.

Впускные и выпускные клапаны -- составляющие одного целого. Выполняют они общую задачу, но в разных условиях. Большой диаметр тарелки впускного клапана обеспечивает лучшее наполнение цилиндра топливной смесью. Той же цели служит тюльпанообразная форма тарелки, встречающаяся в некоторых конструкциях. При работе двигателя клапаны одновременно совершают возвратно-поступательное и хаотичное вращательное движения, что обеспечивает более равномерный износ седел, направляющих втулок и самих клапанов. Эксплуатация двигателя с увеличенными тепловыми зазорами из-за возрастания ударных нагрузок приводит к повышенному износу торца стебля и росту боковых нагрузок на втулку.

Обычно уже предварительный осмотр торца стебля клапана позволяет сделать вывод: если глубина выработки торцевой части не более 0,2 - 0,3 мм, то ее, выработку, еще можно вывести на шлифовальном станке. Не забывайте, что глубина упрочняющего слоя торца стебля клапана 0,5-0,7мм. Обязательно промерьте износ стебля клапана с помощью микрометра. Наличие «осязаемой ступеньки» в районе маслосъемного колпачка и без измерений говорит о необходимости замены клапана.

Незначительные износы фаски клапана, типа точечной эрозии, можно устранить притиркой.

Допустимая зернистость притирочного порошка -- 10-14 мкм. Притирая клапаны более грубым порошком, Вы наверняка повредите рабочие кромки пары «клапан-седло». При этом образуются глубокие риски, от которых уже никак не избавишься. Они ускоряют образование нагара на рабочей фаске, что приводит к увеличению теплового сопротивления в месте контакта клапана и седла. Это ухудшает теплоотвод от тарелки клапана, увеличивая опасность ее перегрева, коробления и разрушения.

Если же на рабочей фаске Вы обнаружили значительную выработку, раковины, небольшие участки прогара и т. п., нарушающие плотность посадки клапана в седло, то здесь без механической обработки не обойтись. При восстановлении фаски клапана не забывайте, что в случае применения механизма с гидрокомпенсаторами зазора, расстояние от торца клапана до верхней плоскости головки цилиндра строго регламентировано.

Незначительное изменение этого расстояния на 0,1 - 0,15 мм в некоторых случаях улучшает работу гидрокомпенсатора, так как его рабочая зона смещается.

Основанием для отбраковки клапана являются:

Явные повреждения клапана: гнутость, прогары, трещины, забоины.

·Изменение диаметра стебля по его длине более 0,02 мм.

·Ступенчатый или боковой износ стебля клапана.

·Поврежденные проточки под сухари.

·Уменьшение высоты цилиндрического пояска ниже допустимой производителем.

·Расклеп торцевой части стебля и глубина выработки торцевой части более 0,2 - 0,3 мм.

Если ваш клапан прошел эти тесты, то есть шанс его восстановить.

Восстановление протекает следующим образом:

Вначале клапан очищают от нагара и масляных отложений.

Проводят измерения диаметра стебля клапана, а результаты записывают маркером на тарелке клапана. Эти значения потребуются при восстановлении направляющей втулки.

Замеряют выступание торца клапана над опорной поверхностью тела головки блока под пружину. Это значение для каждого клапана рекомендуется записать и сравнить со значением, полученным после обработки фаски клапана и седла.

После этого клапан зажимают в цанговый зажим станка и далее резцом или камнем формируют фаску.

После обработки такой фрезой на поверхности фаски образуется особый микрорельеф, благодаря которому приработка клапана происходит быстро и эффективно, а притирка носит контрольную функцию. К резанию фаски клапана следует относиться осторожно. Снять необходимо ровно столько, чтобы поверхность стала чистой. Иногда встречаются клапаны с некачественно нанесенным упрочняющим слоем. В этом случае после обработки наблюдается пятнистая структура. Самое главное в этот момент остановиться и не продолжать резание. Дальнейшую доработку поверхности лучше провести пришлифовкой с седлом. С новыми клапанами, как правило, проблем нет, однако к новым отечественным клапанам и различным подделкам следует относиться как к б/у и тщательно контролировать все параметры. К этому призывает весь опыт восстановления головок блока. Основная характеристика подделки - низкая цена. Она очень привлекательна при покупке, но убытки впоследствии будут во много раз больше.



Седла клапанов

Седла не должны иметь на рабочих фасках (зоне контакта с клапанами) точечных раковин, коррозии и других повреждений. Небольшие повреждения на поверхности рабочих фасок устраняют шлифованием с помощью шлифовальной машинки или вручную. Для шлифования устанавливают головку цилиндра на подставку А.60353 или металлическую либо деревянную рамку и вставляют в направляющую втулку клапана стержень А. 94059. Удаляют с фасок седел нагар и наклеп зенкерами Ф.94003 и А.94101 для седел впускных клапанов и зенкерами А.94031 и А.94092 для седел выпускных клапанов.

Зенкера надеваются на шпиндель А.94058 и центрируются направляющими стержнямиА,94059. После очистки фасок надевают на стержень А.94059 пружину А.94059\5, устанавливают на шпиндель. А.94069 конический круг А.94078 для седел выпускных клапанов или круг А.94100 для седел впускных клапанов, закрепляют шпиндель в шлифовальной машинке и шлифуют седло, снимая при этом как можно меньше металла.

Регулировка тепловых зазоров в клапанном механизме двигателя

Для нормальной работы двигателя между стержнем клапана и регулировочным болтом толкателя или коромысла имеется зазор, который гарантирует плотную посадку клапана в его седле. Предусмотренный зазор компенсирует линейные деформации деталей газораспределительного механизма, происходящие под воздействием изменения температур в течение рабочего процесса двигателя. В силу этого зазор получил название теплового. Величина теплового зазора по мере эксплуатация двигателя изменяется вследствие износа деталей газораспределительного механизма. Износ трущихся поверхностей деталей, передающих усилие на клапан от кулачка распределительного вала (толкатели, штанги, коромысла, и регулировочные болты), приводит к увеличению установленного ранее зазорна. В то же время износ рабочей фаски и седла клапана приводит уменьшению этого зазора. Указанное изменение зазора в клапанах требует систематической их проверки и своевременной регулировки.

Величина теплового зазора обусловливается конструктивными особенностями и для каждого типа двигателей оговаривается техническими условиями. Работы по проверке и регулировке тепловых зазоров клапанов следует производить через каждые-6000 км пробега, а также при первых признаках неисправностей в работе клапанного механизма. В период обкатки нового двигателя или после его ремонта регулировочные работы следует производить в более короткие сроки первая регулировка через 300 км, вторая через 1000 км пробега.

Регулировка тепловых зазоров двигателя модели 407. Величина теплового зазора между наконечником клапана и регулировочным болтом коромысла зависит от температуры деталей двигателя, особенно головки цилиндров. Так, при прогреве двигателя и повышении его температурного режима на 60 - 700 тепловой зазор увеличивается на 0,1 - 0,12 мм. При эксплуатации автомобиля зимой этот перепад температур деталей двигателя может достигать большой величины, тепловой зазор может значительно уменьшиться по сравнению с установленным зазором. Поэтому регулировочные работы следует производить при температуре двигателя в пределах 15 - 200 выше нуля. При этой температуре тепловой зазор должен иметь следующие значения: длявыпускных клапанов - 0,20 мм; для впускных клапанов - 0,15 мм. Для проведения регулировочных работ необходимо иметь следующие инструменты: ключ двухсторонний 11 Х 14 мм; трубчатый торцовый ключ 14 мм; специальный торцовый ключ 5 мм; отвертку и пусковую рукоятку. Порядок проведения работ следующий.

1. Для удобства подхода регулировочными ключами к болтам третьего и четвертого коромысел снять воздушный патрубок карбюратора и отвести в сторону подводящую топливную трубку.

2. Отвернуть два барашка и снять крышки лючков кожуха головки цилиндров, стараясь не повредить пробковую прокладку.

3. Ослабить винт крепления крышки смотрового окна на картере сцепления и отодвинуть крышку 3 в сторону.

4. Провертывая пусковой рукояткой коленчатый вал двигателя, установить поршень первого цилиндра в крайнее верхнее положение при такте сжатия. Это положение можно определить по следующим признакам:

а) если двигатель перед регулировкой не разбирался и находился в рабочем состоянии, то при такте сжатия в первом цилиндре токоразносная пластина ротора должна быть обращена в сторону клеммы провода низкого напряжения, неподвижно укрепленной на корпусе прерывателя-распределителя;

б) такт сжатия можно определить, наблюдая за последовательностью работы коромысел или штанг толкателей при медленном вращении коленчатого вала. Сразу же после закрытия впускного клапана первого цилиндра начинается такт сжатия.

При этом выпускной клапан тоже закрыт. При закрытом положении клапанов первого цилиндра коромысла их остаются неподвижны по мере вращения коленчатого вала, следовательно, ближайшая метка на маховике будет соответствовать положению поршня в конце такта сжатия в первом цилиндре.

5. Проворачивая медленно коленчатый вал, совместить метку 2 с обозначением - в. м. т. на ободе маховика с острием штифта 1, неподвижно закрепленного в картере сцепления. Метка просматривается через открытый лючок в картере сцепления.

б. Проверить плоским щупом величину теплового зазора в последовательно расположенных клапанах: первом выпускном. Втором и третьем впускных и пятом выпускном. При этом необходимо выбрать зазоры в цепочке соединений толкатель - штанга - коромысло, оттягивая вверх коромысло за регулировочный болт. Перед регулировкой проверить состояние поверхности наконечника клапана.

В процессе износа в центре этой поверхности образуется лунка, величину которой плоский щуп не улавливает, и, следовательно, измеренная величина зазора будет неточной. При износе наконечник клапана перед регулировкой следует заменить новым или отшлифовать.

7. Регулировать зазор в следующем порядке (рис. 2). Торцевым ключом 14 мм отпустить контргайку 2 регулировочного болта. Проверяя зазор плоским щупом, провернуть регулировочный болт ключом 5 мм, отпуская или затягивая его до получения номинального зазора. Поддерживая ключом 5 мм регулировочный болт в установленном положении, затянуть контргайки и вторично проверить щупом величину зазора. Более надежно затянуть контргайку и окончательно проверить зазор. В этом положении коленчатого вала произвести регулировку всех указанных клапанов.

8. Повернуть коленчатый вал двигателя ровно на один оборот до нового совмещения метки на ободе маховика со штифтом, как это производилось ранее. В этом положении поршень четвертого цилиндра должен находиться в крайнем верхнем положении при такте сжатия. Провернуть и отрегулировать остальные четыре клапана, т. е. четвертый выпускной, шестой и седьмой впускные и восьмой выпускной.

Регулировка тепловых зазоров на двигателе модели 402. Величина тепловых зазоров между стержнем клапана и регулировочным болтом толкателя должна быть выдержана в пределах: для впускного клапана - 0,13 - 0,15 мм.

Для выпускного клапана - 0,18 - 0,20 мм. Замер величины зазора должен производиться на холодном двигателе при средней температуре блока цилиндров + 18'. Для проведения работ необходимо иметь инструменты: рожковые двухсторонние регулировочные ключи 12 Х 17 и 15 Х 17 мм с толщиной губок 3 мм; отвертку; стандартные ключи 14 Х 17 и 11 Х 14 мм; плоский щуп.

Регулировка зазоров производится в следующем порядке.

1. Снять карбюратор, отсоединив предварительно топливную трубку питания карбюратора и патрубок воздушного фильтра.

2. Снять фильтр тонкой очистки масла, отсоединив сливную и нагнетающую трубки.

3. Снять впускной и выпускной трубопроводы, отсоединив предварительно от приемной трубы глушителя.

4. Отсоединить от крышки клапанной коробки сливную трубку фильтра тонкой очистки масла.

5. Открыть крышку клапанной коробки, стараясь не повредить пробковую прокладку.

6. Провертывая пусковой рукояткой коленчатый вал двигателя, установить поршень первого цилиндра в крайнее верхнее положение при такте сжатия (выполняется так же, как указано выше для двигателя модели 407).

7. Отрегулировать тепловой зазор между регулировочным болтом и стержнем клапана у последовательно расположенных клапанов: первого выпускного, второго и третьего впускных и пятого выпускного клапана.

Регулировать зазор в следующем порядке. Отпустить контргайку регулировочного болта ключом 15 мм, придерживая от вращения толкатель ключом 17 мм. Затем, проверяя зазор плоским щупом. ключом 12 мм вращать головку регулировочного болта, придерживая толкатель ключом 17 мм, до получения требуемого зазора.

8. В установленном положении регулировочного болта затянуть контргайку, удерживая от вращения регулировочный болт, и повторно проверить величину зазора.

9. Не проворачивая коленчатого вала, произвести регулировку указанных клапанов (первого, второго, третьего и пятого).

10. Провернуть коленчатый вал точно на один оборот до нового совмещения метки на маховике со штифтом картера сцепления и отрегулировать остальные клапаны:

Четвертый выпускной, шестой и седьмой впускные и восьмой выпускной.

Регулировка теплового зазора в клапанном механизме.

Со временем в клапанном механизме двигателей автомобиля ЗАЗ появляется стук, не устраняемый регулировкой тепловых зазоров. Вызывает его повышенный осевой зазор коромысел выпускных клапанов (в отличие от коромысел впускных клапанов они не имеют распорных пружин, автоматически устраняющих зазоры).

Ликвидировать зазоры можно установкой шайб на валик между распорными втулками и коромыслами. При этом можно использовать регулировочные шайбы, предназначенные для пальцев стойки передней подвески автомобиля ЗАЗ-965А, поскольку они имеют высокую износостойкость (изготовлены из марганцовистой стали) и подходят по размерам к двигателю МоМЗ-966А (30 л.с.). Для двигателей МоМЗ-968 внутренний диаметр шайб надо увеличить напильником до 18 мм.

Толщину шайб можно подогнать шлифованием на абразивном круге, чтобы после сборки коромысло качалось без заеданий и заметного осевого зазора.

Инструкция по охране труда и технике безопасности

Значительное число несчастных случаев при механической обработке деталей происходит из-за отсутствия ограждений, применения неисправных инструментов и приспособлений, а так же от поражения металлической стружкой, электрическим током и по другим причинам.

В целях предотвращения травм соблюдают следующие условия.

Металлообрабатывающие станки необходимо располагать так, чтобы не было встречных и перекрещивающихся грузопотоков, а вращающиеся части станков не стесняли проходов к двери. Расстояние между станками выдерживают не менее 1м, а между станками, стеной и колоннами не менее 0,5 м. При этом учитывают максимальный вылет подвижных стволов, ползунов и других выдвижных частей станков, а также место для площадок под заготовки, готовые детали, инструмент и материалы. Проходы и проезды устраивают так, чтобы между используемым транспортом и границей рабочей зоны были разрывы 0,2м.

Правила безопасности труда предусматривают надежное заземление станков, ограждение всех их приводных и передаточных механизмов (ремней, шкивов, цепей, валов), а так же вращающихся приспособлений и некоторых режущих инструментов (фрез, наждачных кругов).

Оградительные устройства должны быть прочными, жесткими, простой и гладкой формы.

Наружную часть оградительных устройств окрашивают в один цвет со станком, а внутреннюю часть в красный цвет, который сигнализирует об опасности при открытом или снятом ограждении.

При работе на металлорежущих станках соблюдают следующие меры безопасности:

надевают защитные очки, если нет защитного экрана при работе с охлаждающей эмульсией применяют специальные ограждения для защиты рабочего от зачистке деталей не используются напильники без ручки и не защищают детали шлифовальной бумагой вручную.

Запрещается останавливать вращающиеся детали станка (шпиндели, патроны и др.) руками, придерживать обрабатываемую деталь рукой, работать без ограждений или снимать кожухи ограждений, применять неисправные приспособления для закрепления детали, надевать, снимать или переводить приводные ремни на ходу, оставлять ключ в патроне, оставлять инструмент и детали на станке, работать в рукавицах, а так же без головного убора. В процессе работы нельзя накапливать много стружки на станке и около станка, убирают ее специальным крючком или щеткой.

Создание безопасных условий труда должно быть определяющим в любой сфере производственной деятельности человека. И тем более там, где работа связана с повышенной опасностью для здоровья человека. В России существует государственная система стандартов безопасности труда, устанавливающая общие требования безопасности работ (ГОСТ 12.3.017-85), которые проводятся на автотранспортных предприятиях, станциях ТО и специализированных центрах при всех видах технического обслуживания и текущего ремонта грузовых и легковых автомобилей, автобусов, тягачей, прицепов и полуприцепов (далее автомобилей)предназначенных для эксплуатации на дорогах общей сети России.

За обеспечением безопасных условий труда ведут наблюдение прокуратура, госсанинспекция, гортехнадзор, пожарная инспекция и другие службы государственного контроля. Ответственность за выполнение всего объёма задач по созданию безопасных условий труда возлагается на руководство автотранспортного предприятия в лице директора и главного инженера.



Литература

I. Автомобили «Жигули» ВАЗ 2104, 2105, 2107.Устройство. Ремонт. Москва транспорт 1992.

II. ВАЗ 2106 Руководство по ремонту. Москва. Ливр 1996.

III. Журнал «За рулем» 1997. Москва.

IV. Руководство по ремонту, техническому обслуживанию и

эксплуатации автомобилей Ваз 2106, Ваз 21063, Ваз 21065, Ваз 21065 - 1, Ваз2103, Ваз 21033, Ваз 21035 Игнатов А. П. Третий Рим. 1999

V. Газета "Автобизнес - Weekly" N3 (150) 28 января 1999 г.

Размещено на Allbest.ru

...