Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ

СОЦИАЛЬНО-ГУМАНИТАРНЫЙ ИНСТИТУТ»

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема

Диагностика и технология ремонта двигателей машин

Студент: Бруев Александр Васильевич

Руководитель Шереметьев Андрей Викторович

Рецензент Шатсков Александр Александрович

Зав. кафедрой Кириленко Николай Яковлевич

Декан Смирнова Елена Алексеевна

Коломна 2012

Содержание

Введение

1. Диагностирование двигателей машин

1.1 Классификация и характеристика методов и средств диагностирования автомобилей

1.2 Обоснование организации технического обслуживания автомобилей с диагностированием

2. Ремонт основных деталей двигателя

2.1 Ремонт блоков и цилиндров

2.2 Ремонт коленчатых валов и подшипников

2.3 Ремонт шатунно-поршневого комплекта

2.4 Ремонт механизма газораспределения

2.5.Ремонт сборочных комплектов и деталей системы смазки

2.6.Ремонт сборочных комплектов и деталей системы охлаждения

Заключение

Введение

Неуклонный рост количества автомобилей в нашей стране в настоящее время неизбежно влечет за собой необходимость решения вопросов их технического обслуживания (ТО) и ремонта. Существенное усложнение конструкции современных автомобилей предъявляет повышенные требования к качеству их обслуживания и ремонта, делая его практически невозможным без дорогостоящего сложного оборудования, приборов и инструментов.

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что внедрение процессов диагностирования автомобилей в работу автотранспортных предприятий является одним из важнейших средств повышения их экономической эффективности. При рациональной организации средств диагностирования возможны значительное снижение трудовых и материальных затрат на ремонт и техническое обслуживание автомобилей, повышение их производительности, коэффициента технической готовности и других производительных показателей.

Механизмы и приспособления, используемые на современных станциях технического обслуживания автомобилей (СТОА) и авторемонтных предприятиях, в большинстве своем основаны на широком применении электроники и на результатах исследований в области фундаментальных наук и высоких технологий обработки металлов и сборки автомобильных узлов повышенной надежности. Поэтому технический персонал среднего звена этих предприятий должен уметь работать на современном технологическом и диагностическом оборудовании, использовать приспособления и инструменты для выполнения высококачественного обслуживания и ремонта отечественных и зарубежных автомобилей.

Актуальностью работы заключается в том, что в наше время обострилась проблема связанная с материальной базой хозяйств. Приобретение новой техники в настоящее время хозяйства позволить себе не могут, а стоимость ремонта уже используемой техники зависит во многом от своевременности выявления неполадок. Таким образом диагностирование позволит своевременно выявлять неисправности, а так же агрегаты и механизмы автомобилей, находящиеся на грани поломки. А специальные приборы и методы своевременного и качественного ремонта помогут восстановить сломавшуюся деталь, без затрат на новые запчасти. Отмеченное позволит значительно снизить стоимость обслуживания указанных машин и продлить срок их службы.

Исходя из изложенного и была выбрана тема работы «Диагностика и технология ремонта двигателей машин».

На основании выбранной темы была сформулирована цель работы:

изучить особенности технологии диагностики и ремонта двигателей машин.

Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:

1.Изучить классификацию и характеристики методов и средств диагностирования автомобилей

2.Рассмотреть организации технического обслуживания автомобилей с диагностированием.

3.Изучить способы ремонта основных деталей двигателя.

4. Провести методическую разработку преподавания в профильных классах школ теоретического занятия на тему «Техническое обслуживание тракторов».

При выполнении работы использовались следующие общенаучные методы: обобщение, анализ, синтез, исследование.

В целом работа состоит из введения, трех разделов, заключения и списка использованной литературы, общий объем работы …….. листов.

1. Диагностирование двигателей машин

1.1 Классификация и характеристика методов и средств диагностирования автомобилей

Методы и средства диагностирования автомобилей служат для имитации режимов их работы, измерения диагностических параметров и постановки диагноза. Они создаются соответственно диагностируемому механизму, видам диагностических параметров и технологическому назначению. На рисунке показана классификация методов и видов диагностирования автомобилей на автотранспортных предприятиях.

По видам измеряемых диагностических параметров методы диагностирования подразделяются на две группы: функциональные, соответствующие параметрам рабочих процессов или параметрам эффективности объекта диагностирования (мощность, тормозной путь, расход топлива и др.), и локальные, соответствующие параметрам процессов, сопутствующих функционированию объекта (нагрев, вибрация, состав отработавших газов) или же структурным, геометрическим параметрам (зазоры, люфты, смещения).

Первая группа методов и средств предназначается главным образом для определения работоспособности объекта в целом, т. е. общего (комплексного) диагностирования. Если окажется, что рабочие параметры объекта не соответствуют нормам, то диагностирование углубляют, определяя причины неисправностей его элементов при помощи локальных методов. Локальные методы и средства обеспечивают поэлементное диагностирование.

Различают стендовые и портативные диагностические средства. Па автотранспортных предприятиях применяют: стенды для диагностирования тяговых качеств автомобиля, стенды для диагностирования тормозов, стенды для диагностирования ходовой части и комбинированные стенды.

К портативным средствам диагностирования относятся приборы, обеспечивающие диагностирование: по изменению виброакустических параметров(этот метод применяют для проверки двигателя, агрегатов трансмиссии, топливной аппаратуры дизелей); по периодически повторяющимся процессам или циклам (для определения при помощи стробоскопической лампы угла установки зажигания, для диагностирования при помощи осциллографа работы приборов системы зажигания, амортизаторов, дисбаланса колес и др.); по тепловому состоянию, т. е. температуре, скорости и месту нагрева (для диагностирования подшипников, редукторов); по герметичности рабочих объемов (для определения технического состояния цилиндро-поршневой группы двигателя по компрессии и утечкам воздуха, шин, системы охлаждения); по параметрам масла, топлива, отработавших газов (для диагностирования механизмов двигателя и его систем по концентрации продуктов износа и кремния, для контроля топливной системы по содержанию в отработавших газах окиси углерода); по геометрическим параметрам (для диагностирования механизмов переднего моста, трансмиссии, рулевого управления, клапанов).

Применение тех или иных методов и средств диагностирования существенно зависит от их технологического назначения. На автотранспортных предприятиях для управления технологическими процессами обслуживания и ремонта применяют специализированное диагностирование, а для управления объемами и качеством операций обслуживания -- совмещенное. В первом случае средства диагностирования размещаются обособленно от постов обслуживания и ремонта, а во втором территориально совмещаются с ними.

Специализированное диагностирование может применяться для проверки механизмов, обеспечивающих безопасность движения большого потока автомобилей. В этом случае целесообразно использовать быстродействующие автоматизированные средства общего диагностирования. Для относительно малых потоков диагностируемых автомобилей применяют методы и средства углубленного, поэлементного диагностирования, в определенной мере связанного с операциями обслуживания и ремонта.

Классификация видов и методов диагностирования автомобилей на автотранспортных предприятиях; а-- по диагностическим параметрам; б -- по технологическому назначению и глубине: в -- по виду применяемых средств; г -- по способу применения

Принципиально важное значение приобретает классификация методов и средств диагностирования по схеме их применения: в стационарных условиях или в движении. Стационарное диагностирование обеспечивает техническое обслуживание и ремонт автомобилей в производственных помещениях автотранспортных предприятий. Ходовое диагностирование осуществляется во время движения автомобиля при помощи встроенных датчиков и измерительных приборов непрерывного контроля или же при помощи переносных приборов, таких, как расходомер топлива, десселеро-метр и др. Пока еще ходовое диагностирование развито слабо вследствие низкой контролепригодности автомобилей.

Основные требования к методам и средствам диагностирования: достоверность измерений, надежность, технологичность и экономичность. В свою очередь, достоверность измерений характеризуется точностью, воспроизводимостью и чувствительностью, надежностью и безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью средств, технологичность -- сложностью, трудоемкостью и универсальностью процессов диагностирования, а экономичность -- стоимостью технических средств, затратами на их эксплуатацию и эффектом от применения.

Перечисленные требования связаны между собой и зависят от целей и объекта диагностирования. Поэтому методы и средства диагностирования следует оценивать прежде всего комплексно, по экономическому критерию, а затем в целях сравнения и выбора по техническим свойствам; метрологическим, технологическим, надежностным, эргономическим и др.

Экономический критерий обусловлен следующими факторами: затратами на устранение отказа, затратами на предупредительный ремонт, затратами на диагностирование, периодичностью диагностирования, вероятностью безотказной работы данного механизма, законами и параметрами распределения его отказов. В качестве экономического критерия принимаются предельно допустимые затраты на регламентное диагностирование. Указанными затратами считают такие, которые, обеспечивая заданную надежность механизма, не превышают затрат на его регламентное обслуживание без диагностики при обеспечении той же надежности.

Это означает, что если стоимость диагностического средства слишком высока, то заданную надежность выгоднее обеспечивать при помощи достаточно частого принудительного обслуживания, чем при помощи планового диагностирования и последующего обслуживания по потребности.

Помимо стационарных средств диагностирования автомобиля, широкое развитие получают встроенные средства «бортового» диагностирования автомобиля. Эти средства позволяют диагностировать автомобиль в процессе его движения по дороге. Средства встроенного диагностирования подразделяются на следующие группы: предельные автоматы, прекращающие работу автомобиля; индикаторы постоянного действия (стрелочные приборы) либо периодического действия (сигнализаторы или приборы визуального наблюдения) и накопители информации с выводом на сигнализаторы либо с периодическим съемом информации для последующей ее обработки в стационарных условиях.

К предельным автоматам относятся устройства, останавливающие работу двигателя или автомобиля в случае отказа наиболее важных систем или агрегатов, например вытекание жидкости из гидропривода тормозов, снижения уровня тормозной жидкости, уровня масла в картере и т.п.

К сигнализаторам или индикаторам относятся устройства, которые подают световой или звуковой сигнал при достижении структурным параметром соответствующего механизма предельного состояния, например перегрев охлаждающей жидкости, утечка воздуха из шин, превышение люфта рулевого колеса и др. В эту же группу встроенных средств входят щитковые стрелочные указатели давления масла, зарядного тока, уровня электролита в аккумуляторе и др.

К накопителям информации относятся устройства, суммирующие элементы кинематики и динамики органов управления. В зависимости от технического состояния водитель вынужден по разному манипулировать педалями, рычагами, рулевым колесом. Это позволяет по закономерностям накопленных статических данных об элементах управления автомобиля выявить характерные неисправности.

Комбинация приставных и встроенных средств диагностирования позволит значительно снизить вероятность пропуска отказов при одновременном упрощении стационарных технологических процессов технического обслуживания. Кроме того, встроенное диагностирование дает возможность собирать информацию до прибытия автомобилей в гараж, необходимую для сортировки автомобилей на исправные и требующие технического обслуживания или ремонта.

1.2 Обоснование организации технического обслуживания автомобилей с диагностированием

Эффективность диагностирования в большой мере зависит от построения технологического процесса и организации производства, т. е. от места диагностирования в технологическом процессе технического обслуживания и ремонта подвижного состава.

В основе решения вопроса о месте диагностирования в технологическом процессе ТО и ТР автомобиля лежат: рациональная периодичность диагностирования; минимальные затраты на внедрение диагностирования и его технологичность, т. е. приспособленность к производству ТО и ТР.

Периодичность диагностирования основных агрегатов и систем автомобиля определяется на основе показателей надежности их критических деталей, исходя из условия минимума суммарных удельных затрат на диагностирование, профилактику и дополнительный ремонт при несвоевременном обнаружении неисправности. Полученная таким образом рациональная периодичность сравнивается с режимами ТО-1 и ТО-2. Операции диагностирования считаются относящимися к ТО-1, если расчетная периодичность совпадает с ним или будет в 1,5--2,5 раза большей. Если расчетная периодичность совпадает или будет большей ТО-2, то операции диагностирования относятся к технологическому процессу ТО-2.

На основании предварительного анализа и последующей экспериментальной проверки на автомобилях ЗИЛ и ГАЗ было установлено, что диагностирование тормозной системы, рулевого управления, проверку давления воздуха в шинах, зазора в контактах прерывателя, токсичности отработавших газов, освещения и сигнализации необходимо проводить с периодичностью ТО-1.

После четырех-пяти циклов обслуживания количество отдельных неисправностей стабилизируется на допустимом в эксплуатации уровне, однако каждый второй или третий автомобиль, проходящий плановое обслуживание, требует работ по устранению неисправностей тормозов, системы зажигания, питания, рулевого управления, переднего моста.

Данные о том, что около 50% объема ТР автомобилей является следствием постепенных прогнозируемых отказов и большое число случаев преждевременного ремонта агрегатов из-за отсутствия надлежащего диагностирования автомобиля за период между очередными ТО-2, свидетельствуют о необходимости углубленного диагностирования перед ТО-2 и неявным ТР. Поэтому диагностирование двигателя, сцепления, коробки передач, главной передачи, а также шкворневых соединений и геометрии переднего моста необходимо проводить с периодичностью ТО-2.

В связи с изложенным выявляется необходимость создания на АТП участков общего (Д-1) и поэлементного (Д-2) диагностирования, а также обеспечения этих видов диагностирования соответствующими средствами.

Общее диагностирование Д-1 проводится с периодичностью ТО-1. Оно в основном предназначено для обеспечения первичного и заключительного диагностирования механизмов, обеспечивающих безопасность движения, в процессе ТО-1.

Кроме того, посты и средства Д-1 используются для регулировок и заключительного диагностирования тормозов и механизмов переднего моста автомобилей, прошедших ТО-2 или текущий ремонт. Поэтому посты (линии) диагностирования оснащаются стационарными роликовыми стендами, обеспечивающими углубленный контроль, выполнение регулировочных работ и заключительных проверок без перемещения автомобиля. С помощью переносных приборов проводится диагностирование систем питания и зажигания.

Диагностирование Д-2 предназначено для проверки и восстановления мощностных и экономических показателей автомобилей при ТО-2, а также для определения потребности в текущем ремонте. Соответственно этому участок Д-2 оснащается стационарным стендом для проверки мощности автомобиля, приборами для диагностирования двигателя, средствами контроля состояния трансмиссии и шкворневых соединений переднего моста автомобиля.

Диагностирование на постах текущего ремонта, а также в ремонтных цехах АТП осуществляется главным образом при помощи переносных приборов и приспособлений на рабочих местах. В некоторых случаях (в основном для парков легковых автомобилей и крупных АТП) возможно создание дополнительных специализированных постов со стендами для проверки и регулировки тормозов и механизмов переднего моста. Для малых и средних грузовых АТП и автобусных парков организация таких постов, как правило, нецелесообразна, с одной стороны, из-за потребности в больших дополнительных производственных площадях и усложнения технологического процесса технического обслуживания, а с другой -- ввиду возможности использования для контрольных и регулировочных работ участков и средств диагностирования Д-1.

Диагностирование автомобилей на АТП является средством их комплексного контроля и должно использоваться для этой цели как производственно-техническим отделом, так и ОТК.

Внедрение диагностирования на автотранспортных предприятиях обусловливает совершенствование организации и корректировку технологических процессов технического обслуживания подвижного состава на АТП. Корректировка выражается в изменении последовательности операций, периодичности их выполнения, а также исключении некоторых из них. При этом неизбежна общая корректировка организации технического обслуживания и текущего ремонта подвижного состава.

Технологический процесс технического обслуживания автомобилей с диагностированием строится с учетом взаимосвязи между операциями диагностирования и последующими операциями технического обслуживания, а также в соответствии с конструктивными особенностями применяемого диагностического оборудования.

Поскольку целый ряд восстановительных операций требует нескольких последовательных диагностических и регулировочных циклов с одновременным выполнением крепежных работ (тормоза, рулевое управление, системы зажигания и питания, электрооборудование), их необходимо организационно объединить для исключения излишних технологических перемещений автомобиля. При этом диагностическое оборудование, которым будут оснащены посты технического обслуживания, должно обеспечивать повышение качества и производительности контрольных и регулировочных работ.

В силу этого необходимо создание нового технологического комплекса ТО-1 с Д-1 для выполнения работ по обслуживанию системы освещения и сигнализации, переднего моста и рулевого управления автомобиля, а также крепежных и смазочных операций.

Для установления потребности в ремонте агрегатов автомобилей поступающих на ТО-2 (двигателя, трансмиссии и механизмов переднего моста), необходимо только первичное диагностирование, предшествующее ТО-2. Поэтому средства диагностирования основных агрегатов автомобиля сосредотачиваются на отдельном участке Д-2. Поскольку заключение о состоянии двигателя возможно только при исправной работе системы зажигания и питания, а также ввиду большого снижения этих показателей вследствие разрегулировок, на участке Д-2 выполняется определенный объем ТО-2 по системам зажигания и питания.

При комплексном решении технологических процессов ТО-1, ТО-2 и ТР с диагностированием Д-1,Д-2 и диагностированием в процессе ремонта все технологические потоки условно развязываются через зону ожидания, в которую автомобили могут поступать после прохождения контрольно пропускного пункта и выполнения уборочно-моечных работ. Практически возможны и непосредственные перемещения подвижного состава с участка на участок.

Автомобили для прохождения ТО-1 направляются в зоны Д-1 и ТО-1, после чего поступают на стоянку. Участок диагностирования Д-1 может размещаться как в отдельной от линии ТО-1 зоне, так и совмещаться с ней.

Выбор того или иного варианта обуславливается конкретными возможностями и экономическими соображениями. Так , например, если на АТП имеется линия ТО-1, на которой можно разместить три или четыре поста, то средства Д-1 целесообразно встроить в линию ТО-1.

При этом затраты на реконструкцию и число перегонов подвижного состава будут минимальны.

Если таких возможностей нет, то следует применять раздельный вариант, создавая для Д-1 дополнительную площадь, как правило проездного типа. При этом варианте линия Д-1 с ТО-1 как бы расчленяется на две части. В одной из них сосредотачивают диагностические средства и соответствующие регулировочные работы, а в другой - крепежные и смазочные операции ТО-1.

автомобиль двигатель подшипник

2. Ремонт основных деталей двигателя

2.1 Ремонт блоков и цилиндров

Основные дефекты блоков следующие: износы внутренних поверхностей цилиндров или гильз, гнезд под вкладыши коренных подшипников и втулки распределительного вала; трещины или пробоины в стенках водяной рубашки, картере и перемычках между цилиндрами; обломы фланцев; срыв резьбы в отверстиях; износ отверстий под толкатели или втулки толкателей; деформация посадочных мест под бурты гильз; кавитационный износ на стенках блока и гильз около уплотнительных колец; коробление поверхности, сопрягаемой с головкой блока. Многие из перечисленных дефектов могут быть устранены. Блок не восстанавливают при наличии выломов на внутренних перегородках блока, более двух трещин длиной 800 мм, проходящих через резьбовые отверстия на обработанных поверхностях блока.

Накипь и различные отложения (коксы, смолы, лаки) перед ремонтом удаляют вываркой блоков и промывкой в ваннах или машинах.

Цилиндры изнашиваются главным образом в области движения поршневых колец. Рабочая поверхность цилиндра по сечению приобретает форму овала с большей осью в плоскости качания шатуна, а по высоте -- форму конуса, обращенного вершиной вниз.

Допустимый без ремонта зазор (80%-ный ресурс), замеряемый между цилиндром и юбкой поршня при положении его в верхней мертвой точке, устанавливается для двигателей: Д-37, Д-65Н -- 0,22 мм; А-01, А-41.ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-240, СМД-60 -- 0,21 мм; СМД-14 -- 0,25 мм; ГАЗ-53А -- 0,024 мм; ЗИЛ-130 -- 0,05 мм при допустимой овальности и конусности для гильз всех двигателей 0,03 мм, а для СМД-14 и ГАЗ-53А -- 0,02 мм.

При износах цилиндров и увеличении зазора в сопряжении цилиндр -- поршень выше допустимого их растачивают и хонингуют на увеличенный ремонтный размер, после чего комплектуют по размерным группам с поршнями и кольцами соответствующего диаметра.

Гильзы блоков тракторных двигателей имеют ремонтный размер, увеличенный на 0,7 мм. Для блоков всех автомобильных двигателей устанавливают в основном три ремонтных размера с интервалом в 0,5 мм. Растачивают цилиндры блоков или гильзы на специальных вертикально-расточных станках типа 278Н, РП-2, 2В-697, 268Л, применяя для закрепления гильз на столе станка специальные приспособления.

Расточенные гильзы и цилиндры подвергают окончательной обработке (доводке) хонингованием. Хонингование осуществляют на вертикально-доводочных станках типа 3833М абразивными или алмазными брусками, закрепленными в специальной головке (хон). Устройство станка обеспечивает автоматическое вращательное и возвратно-поступательное движение хона, заданное увеличением его диаметра (разжим) за каждый цикл подъема и опускания. Величину давления абразивных или алмазных брусков на стенки цилиндра можно контролировать по величине силы тока по амперметру, на который поступает сигнал электроустройства.

Для получения заданного размера внутреннего диаметра гильзы при хонинговании применяют пневматический прибор активного контроля. Измерительное устройство прибора выполнено в виде двух сопел, расположенных в хоне, через которые подается сжатый воздух. При изменении диаметра гильзы в результате хонингования расход воздуха через сопла изменяется. При достижении заданного внутреннего диаметра гильзы устанавливается определенный расход воздуха, который фиксируется особым устройством и обработка прекращается.

После хонингования шероховатость внутренней поверхности должна быть не более 0,3 мкм, а овальность и конусность -- в пределах 0,012-0,020 мм.

Для контроля твердости внутренней поверхности как новых, так и расточенных гильз применяется специальный твердомер модели 2018ТР. Твердость внутренней поверхности гильз у двигателей марки ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-236, А-01, ЯМЗ-240 и А-41 должна быть в пределах 42-50Н/С, у двигателя марки Д-240--207НВ и у гильз остальных марок двигателей -- не менее 40 ИКС.

На ремонтных предприятиях для контроля отремонтированных и новых гильз используют пневматическое приспособление К.И-5475, позволяющее одновременно измерять внутренний диаметр, овальность и конусность поверхности, биение посадочных поясков и торцевых поверхностей бурта относительно внутренней поверхности гильзы. Биение посадочных поясков у гильзы допускается для различных марок двигателей в пределах 0,05-0,08 мм, исключая СМД-14, для гильз которого допускается биение до 0,1 мм.

Изношенные цилиндры блоков последнего ремонтного размера восстанавливают постановкой сухой гильзы, изготовленной из титано-меднистого или марганцовистого чугуна. В расточенный блок запрессовывают гильзу с натягом 0,08-0,12 мм, вновь ее растачивают и хонингуют на нормальный размер. Гильзы перед запрессовкой рекомендуется охлаждать, а блок подогревать. Гильзу снаружи не следует смазывать маслом.

Во время работы двигателя при наличии износа гнезд или деформации блока коленчатый вал испытывает дополнительную упругую деформацию, которая может привести к заклиниванию его в подшипниках или к поломке. Поэтому необходимо у всех блоков проверять износ гнезд и их соосное расположение. При износе или нарушении соосности гнезд на величину более 0,03 мм (тракторные двигатели) или 0,02 мм (автомобильные) блоки подвергаются восстановлению.

Соосность гнезд под вкладыши коренных подшипников в блоке проверяют различными приспособлениями и установками. Простейшее - укладывание на гнезда блока. При этом щупом замеряют зазор между ребрами скалки и поверхностью гнезда. Для проверки смещения гнезд применяют также скалку, закрепляемую в крайних гнездах блока с помощью ступенчатых или конических опор-втулок. На скалке против каждого гнезда поочередно закрепляется измеритель, имеющий индикатор часового типа, и рычаг, прижимаемый пружиной к контролируемой поверхности. Поворачивая скалку вместе с измерителем, определяют смещение промежуточных гнезд относительно крайних. Для контроля соосности гнезд под вкладыши и с вкладышами в блоках двигателей марок СМД-14, Д-50, А-41 и Д-37М применяют пневматическое приспособление КИ-4862, а для контроля соосности гнезд под вкладыши в блоках двигателей марок Д-50, СМД-14, САЩ-60, ЯМЗ-240Б и А-01 -- оптико-механическую установку КИ-5506.

Изношенные поверхности гнезд и их соосность восстанавливают: расточкой на увеличенные ремонтные размеры (через 0,25 мм) с последующей постановкой вкладышей увеличенного наружного диаметра (двигатели СМД-14 и ЯМЗ-238НБ); нанесением на изношенные поверхности состава на основе эпоксидных смол (блоки автомобильных двигателей), используя в качестве наполнителя порошки хорошо проводящие тепло (стальные, алюминиевые), с последующей расточкой после отверждения на нормальный размер; расточкой с последующей электроконтактной приваркой ленты и вновь расточкой на нормальный размер; наплавкой поверхностей гнезд малоуглеродистыми или на никелевой основе электродами с последующей расточкой на нормальный размер и др.

После восстановления гнезд следует обязательно проверить правильность положения деталей, которые крепятся на задней и передней плоскостях блока (задняя балка, кожух маховика, картер сцепления, кожух шестерен распределения) относительно новой оси гнезд, и при необходимости провести центрирование этих деталей на блоке с помощью приспособлений. Установочные штифты перед центрированием необходимо удалить. Детали закрепляют на блоке на шпильках или болтами и после центрирования сверлят новые отверстия или развертывают старые на увеличенный размер для постановки новых установочных штифтов, соблюдая при этом посадки в блоке и сопрягаемых деталях.

Контролируют также перпендикулярность расположения оси посадочных поясков под гильзы цилиндров относительно оси гнезд коренных подшипников. Такой контроль у блоков двигателей СМД-14 производят приспособлением КИ-4638. Допускается неперпендикулярность до 0,05 мм на 100 мм длины.

Трещины в водяной рубашке и картере, в зависимости от их местоположения, могут быть заварены электродуговой сваркой стальными

электродами из проволоки Св-08 или электродами ЦЧ-4 способом отжигающих валиков с предварительной постановкой штифтов или электродами ПАНЧ-11, монелевыми, биметаллическими ОЗЧ-1 диаметром 4 мм и др.

Трещины на ненагруженных поверхностях можно заклеивать составами на основе эпоксидных смол или клеями БФ-2, ВС-ЮТ с наложением заплаты из стеклоткани.

Восстановленные блоки испытывают на герметичность на стендах. При гидравлическом испытании блоков под давлением 0,4-0,5 МПа в течение 3 мин не должно быть потения швов.

Пробоины на стенках водяной рубашки или боковой стенке картера, не проходящие через обработанные плоскости, заделывают постановкой заплаты толщиной 3 мм на болтах Мб с картонной прокладкой, смазанной суриком или белилами, или приваркой заплаты из листовой стали толщиной 2,6-3 мм с отбортовкой ее по краям на 4-5 мм.

Для обеспечения герметичности заплату намазывают эпоксидным компаундом.

При изломе фланцев их сваривают, предварительно закрепляя отломанную часть с сопрягаемой деталью на пластине болтами или струбциной.

Трещины в перемычках между отверстиями под гильзы устраняют постановкой упрочняющей фигурной вставки или приваркой накладки на перемычку. В последнем случае перемычку предварительно обрабатывают, закрепляют накладку, заваривают трещину на ребрах жесткости с установкой упрочняющих скоб, приваривают накладку и обрабатывают.

При износе и срыве резьбы в отверстиях этот дефект устраняют постановкой резьбовых переходных втулок, резьбовых спиральных вставок или ступенчатых шпилек с резьбой увеличенного размера.

Шпильки, поставленные в блок, должны быть ввернуты до отказа и не иметь ослабления, располагаться перпендикулярно плоскости и выступать на нормальную величину.

Неперпендикулярность шпилек крепления головки блока должна быть не более 0,5 мм (на длине шпильки).

Выступание поверхности блока около шпилек (вытягивание резьбы) или коробление поверхности, сопрягаемой с головкой блока, проверяют линейкой со щупом как в продольном, так и в поперечном направлениях. Коробление поверхности блока допускается не более 0,15 мм. При большем короблении шпильки вывертывают, и поверхность блока шабрят или проводят ее механическую обработку (фрезерование или плоскостное шлифование). После шабрения или обработки блока величина выступания гильз над его поверхностью должна быть для всех марок двигателей равна 0,04-0,20 мм при разности между ними для одного блока не более 0,05 мм. При меньшем выступании возможны прогорания прокладок и просачивание воды. В случае выступания гильзы менее 0,04 мм под ее поясок подкладывают кольцо из листовой латуни.

Опорная поверхность пояска в блоке под гильзу с течением времени становится непараллельной плоскости разъема блока, и гильза при установке перекашивается. Определяют эту непараллельность замером высоты выточки в блоке приспособлением с индикатором в нескольких точках по диаметру или используют приспособление с индикатором 70-8732-1029 для блоков двигателей СМД-14, определяя биение торца выточки относительно оси посадочных поясков под гильзу. Если эта непараллельность более 0,05 мм, то протачивают поверхность торца выточки на расточных или сверлильных станках, применяя многорезцовую оправку или просто резец. Увеличение высоты выточки компенсируют при сборке постановкой под гильзу кольца, изготовленного штамповкой из медной проволоки.

Изношенные в условиях кавитации поверхности канавок под резиновые уплотнительные кольца растачивают на алмазно-расточном станке и запрессовывают в них с эпоксидным составом металлические кольца или заливают составом на основе смол ЭД-5 или ЭД-6. В последнем случае после тщательной очистки поверхности канавки ацетоном ее заполняют составом, вставляют резиновое кольцо и устанавливают гильзу, у которой смазывают наружную поверхность против поясков уплотнения консистентной смазкой. После отверждения состава гильзу и резиновое кольцо убирают, а поверхность в канавке зачищают резцами с помощью специального приспособления, закрепляемого на блоке. Применяют также проточку второй канавки в блоке для большей надежности уплотнения гильзы.

У автомобильных двигателей могут изнашиваться отверстия под толкатель в блоке. При износах более 0,07 мм отверстия развертывают на увеличенный размер и ставят толкатели соответствующего размера.

2.2 Ремонт коленчатых валов и подшипников

Основными дефектами коленчатых валов являются: износ и задиры шатунных и коренных шеек; грязевые отложения в полостях шатунных шеек; трещины на шейках вала; прогиб вала; износ шеек под распределительную шестерню и шкив привода вентилятора; износ стенок шпоночных канавок, поверхностей отверстий под шарикоподшипник муфты сцепления и поверхности отверстий (гладких и с резьбой) во фланце под болты крепления маховика и др.

Поверхности шатунных и коренных шеек изнашиваются неравномерно, на них появляются конусность и овальность. Наибольший износ шеек наблюдается на участках поверхностей, обращенных в сторону оси коленчатого вала.

Необходимость ремонта коленчатого вала и замены подшипников определяют по величине овальности шеек и по превышению допустимых зазоров в подшипниках.

Перед ремонтом коленчатый вал разбирают, вывертывают технологические пробки в щеках и тщательно промывают полости для центробежной очистки масла и масляные каналы в моечной машине ОМ-3600, используя приспособления, или в машине ОМ-22601, специально предназначенной для этих целей. Более легко удаляются отложения после нагрева вала до 200-250°С.

Контроль вала начинают с выявления трещин на его шейках магнитным дефектоскопом или магнитным карандашом. Затем по торцевому биению фланца крепления маховика, которое допускается не более 0,05 мм, определяют прогиб вала. При большем биении валы подвергают правке.

Основной операцией ремонта коленчатых валов является шлифование коренных и шатунных шеек на ремонтные размеры. Для коренных и шатунных шеек коленчатых валов тракторных и автомобильных двигателей в зависимости от их марки установлены четыре и больше ремонтных размеров с диапазоном 0,25 мм. Шлифуют шейки коленчатого вала на шлифовальных станках с необходимым набором приспособлений, позволяющих как устанавливать, так и проверять установку вала перед шлифованием.

Абразивный круг перед шлифованием балансируют, правят алмазным карандашом или алмазозаменителем и закругляют кромки на размер радиуса галтелей шеек шлифуемого вала, проверяя его шаблоном. Радиусы галтелей шеек для двигателей: Д-50, Д-240, Д-16 -- 4 мм; Д-37М -- 4,5 мм; СМД-60, Д-108 --5,0 мм; для остальных тракторных двигателей 6 мм, а для автомобильных 3-5 мм.

При шлифовании должен применяться люнет, укрепляемый на станине станка. Кулачки люнета доводят до упора в шлифуемую шейку. Они воспринимают усилия, создаваемые при врезании в шейку абразивного круга, и препятствуют прогибу вала.

Рис. 1. Проверка на плите радиуса кривошипа и параллельности коренных и шатунных шеек коленчатого вала.

Режимы шлифования следующие: окружная скорость круга 25-30 м/с; частота вращения вала при предварительном шлифовании 28-32 об/мин и подача по глубине 0,010-0,015 мм/об; при окончательном чистовом шлифовании частота вращения вала 8-15 об/мин, подача по глубине

0,003-0,005 мм/об.

Вначале шлифуют шатунные шейки коленчатого вала, закрепив его в патронах-центросместителях первой коренной шейкой и фланцем. Центросместители позволяют смещать вал на величину радиуса кривошипа. Контроль установки вала осуществляют по мерным линейкам на центросместителях в зависимости от величины радиуса кривошипа коленчатого вала.

Планшайбы с центросместителями перед установкой вала фиксируют в вертикальной плоскости. Вал в патронах устанавливают и закрепляют так, чтобы кривошипы расположились в вертикальной плоскости, а шатунные шейки лежали на губках вертикальной призмы приспособления без просвета. Затем на станину станка, против шатунных шеек, ставят стойку с индикатором так, чтобы его удлиненная ножка упиралась в шейку в горизонтальной плоскости. Поворачивая вал вместе с планшайбами, фиксируют показания индикатора при каждом вертикальном положении кривошипов. Изменяя положение вала в центросместителях, добиваются, чтобы разница в показаниях индикатора не превышала 0,1 мм.

На контрольной плите проверяют радиус кривошипа после шлифования (рис. 1). Оси шатунных шеек должны быть параллельны коренным. Отклонение от параллельности (разность максимальных показаний индикаторов в точках «в» и «в'»), включая конусность шейки, допускается не более 0,03 мм на длине 100 мм. Смещение осей шатунных шеек относительно общей диаметральной плоскости, проходящей через первую коренную и первую шатунную шейки, допускается не более 1 мм.

Коренные шейки вала шлифуют при установке его на неподвижных центрах станка. Вращение вала осуществляется от поводкового патрона передней бабки. Радиальное биение фланца под маховик и шейки под распределительную шестерню при вращении вала не должно превышать 0,05 мм. При большем биении необходимо проточить фаски резцом на токарном станке, закрепляя вал в патроне станка и люнете.

Черновое шлифование рекомендуется начинать со средней коренной шейки. Затем полностью шлифуют остальные шейки и заканчивают шлифование чистовым средней коренной шейки.

Коренные шейки, так же как и шатунные, шлифуют на один и тот же ремонтный размер при разнице в диаметрах не более 0,05 мм. При отклонении диаметра одной шатунной шейки от диаметра остальных шеек более чем на 0,2 мм при разнице в ремонтных размерах для данного вала в 0,25 мм допускается обработка этой шейки на следующий ремонтный размер. Овальность и конусность всех шеек допускается не более 0,015 мм. Твердость шеек должна быть не ниже 50 НКС. Шероховатость поверхности в пределах К_а -- 0,16-0,32 мкм.

Для контроля размера вала в процессе шлифования применяют приспособление, показанное на рисунке 1.

Перед чистовым шлифованием необходимо разделать фаски у масляных отверстий. Для этого применяют высокооборотную пневматическую дрель со специально заправленным абразивным инструментом или электродрель со сверлом диаметром 14-16 мм, имеющим твердосплавные пластинки (частота вращения не более 500 об/мин).

Полирование шеек коленчатого вала следует выполнять абразивными или алмазными лентами с помощью приспособления ОР-6688 к шлифовальному станку по режимам, приведенным ранее.

Изношенные шейки для подшипников качения у валов пусковых двигателей, для распределительной шестерни и шкива привода вентилятора восстанавливают электромеханической обработкой, электроимпульсным наращиванием, плазменным напылением или железнением с последующей механической обработкой до нормального размера.

Изношенные стенки шпоночных канавок восстанавливают обработкой на увеличенный размер.

Изношенные отверстия во фланце коленчатого вала под болты крепления маховика рассверливают на увеличенный ремонтный размер по кондуктору или совместно с маховиком и нарезают в отверстиях резьбу ремонтного размера.

Перед шлифованием на 3-й ремонтный размер всей шейки коленчатых валов всех марок двигателей должны проверяться на твердость. При недостаточной твердости их рекомендуется закалить ТВЧ.

После использования всех ремонтных размеров изношенные коленчатые валы могут восстанавливаться до номинальных размеров наплавкой под слоем флюса, гальваническим наращиванием или электроконтактным напеканием металлических порошков.

После ремонта или восстановления коленчатые валы должны подвергаться динамической балансировке на специальной машине БМ-У4. Неуравновешенность устраняют высверливанием отверстий в противовесах вала.

Допускается величина дисбаланса для коленчатых валов двигателей СМД-60 -- 50 гсм; СМД-14, А-01 -- 40 гсм; грузовых автомобилей -- 70-120 гсм; легковых автомобилей -- 10-50 гсм.

Коренные и шатунные подшипники коленчатых валов автотракторных двигателей при износе получают овальность с большей осью в плоскости, перпендикулярной разъему подшипников, и конусность. В результате увеличиваются зазоры в подшипниках, что приводит к появлению стуков и падению давления масла в магистрали. Величина масляного зазора в подшипниках допускается примерно в 2 раза больше нормального зазора.

Последующее использование изношенных подшипников для большего размера вала возможно после удаления поверхностного слоя с накопленными абразивными частицами путем растачивания.

У подшипников наблюдается также выкрашивание антифрикционного слоя, смятие плоскостей в местах разъема и ослабление посадки в постелях шатуна и блока в результате износа внутренней поверхности последних.

2.3 Ремонт шатунно-поршневого комплекта

Поршневой палец восстанавливают до нормального размера хромированием, раздачей (пластической деформацией) с последующей термообработкой или гидротермической раздачей с последующей обработкой.

При холодной раздаче пальцы сначала сортируют по внутреннему диаметру на три размерные группы с интервалами в 0,3 мм, после чего отжигают в железных ящиках с песком в термических печах (выдержка при температуре 800-830^СС в течение 1,5-2 ч с последующим медленным охлаждением).

Все пальцы прошивают на пневматическом молоте пуансоном, смазанным автолом, в два-три прохода до получения наружного диаметра больше нормального на 0,2-0,5 мм -- припуск на последующую механическую обработку. Если после раздачи длина пальца уменьшится на 2 мм относительно нормальной, его выбраковывают.

Для получения нормальной твердости пальцев в пределах 56-62 НКС их калят в масле при температуре 790-810°С и отпускают при 200-220°С. При меньшей твердости пальцы подвергают цементации.

При гидротермической раздаче палец нагревают ТВЧ в индукторе до температуры 790-830°С, затем охлаждают проточной водой, пропуская ее через внутреннюю полость пальца. При этом палец закаливается, увеличиваются его наружный диаметр на 0,08-0,27 мм и длина. У пальцев, увеличенных по длине, шлифуют торцы и снимают фаски с наружной и внутренней поверхностей.

После раздачи пальцы шлифуют на бесцентрово-шлифовальных станках до номинального размера и полируют, доводя шероховатость поверхности до К_а=0,16...0,32 мкм. На поверхности пальца не должно быть забоин, черновин, волосяных трещин и других повреждений.

Втулки верхней головки шатуна восстанавливают термодиффузионным цинкованием.

При ослаблении посадки и износе внутренней поверхности втулку можно осаживать в шатуне с помощью приспособления на гидравлическом прессе с усилием 0,5-0,7 МН. После такого осаживания внутренний диаметр втулки должен иметь припуск 0,2 мм на последующую обработку. Осаживание проводят 1 раз, после чего втулка может быть восстановлена термодиффузионным оцинкованием.

При износе внутренней поверхности верхней головки ее расстачивают на один из ремонтных размеров с интервалом 0,5 мм со снятием по торцам фаски шириной 1,5 мм под углом 45°.

Расточку проводят на алмазно-расточном станке с использованием приспособления или на станке УРБ-ВП.

Изношенные внутренние поверхности нижней и верхней головок шатуна на ремонтных заводах восстанавливают железнением с последующей механической обработкой поверхностей до нормальных размеров.

Для определения величин непараллельности (изгиба) и перекоса (скручивания) верхней головки относительно нижней, шатун, скомплектованный с крышкой, устанавливают на специальные приборы. Непараллельность и перекос можно замерять на специальной контрольной плите. Непараллельность осей головок шатунов может быть допущена для двигателей: величины непараллельности и перекоса шатунов допускаются не более 0,05 мм на длине 100 мм. Несимметричность расположения головок для шатунов относительно друг друга не должна превышать 0,5 мм. При больших отклонениях необходимо восстанавливать или выбраковывать шатун. Править шатуны от непараллельности и перекоса можно только после разогрева его стержня с помощью токов высокой частоты или пламенем газовой горелки до температуры450-600°С. При холодной правке шатун во время работы вновь возвращается в первоначальное неправильное положение.

Изношенные поверхности крышки под гайками шатунных болтов зенкуют до выведения следов износа. Если после зенкования этих поверхностей при сборке нижней головки шатуна с крышкой отверстие для шплинта шатунного болта будет выступать за торцевую плоскость гайки, то необходимо наплавить плоскости под гайки на крышке шатуна, а затем прозенковать до нормального размера по высоте.

2.4 Ремонт механизма газораспределения

Головка цилиндров. Перед ремонтом головки цилиндров испытывают на герметичность стенок и уплотнений. Испытания проводят на стенде КИ-4805, КИ-9147 или на других стендах. На отверстия водяных полостей испытуемой головки устанавливают и прижимают специальную обрезиненную плиту. Создают давление воды 0,4 - 0,5МПа. Течь и потение головки в любом месте в течение 5 мин не допускаются. Негерметичные заглушки удаляют. Вместо них ставят новые на сурике, предварительно зачистив посадочные места.

Наиболее частой неисправностью головки цилиндров является износ рабочей фаски клапанных гнезд.

Наиболее распространенным способом ремонта гнезд является фрезерование. Для этого применяют набор специальных фрез из 4 штук. Черновой фрезой с углом 45° снимают слой металла до выведения следов износа.

Для того чтобы уменьшить ширину увеличившейся фаски, нижнюю часть ее подрезают фрезой с углом 75°, а верхнюю -- фрезой с углом 15°. Чистовой фрезой с углом 45° зачищают поверхность фаски и доводят окончательно ее ширину до требуемой величины. Например, ширина фасок гнезд впускных клапанов двигателей ЯМЗ-238НБ, А-01М, А-03, А-41 должна быть 2,0-2,5мм, выпускных-- 1,5-2,3 мм.

Для обеспечения плотного прилегания клапанов к гнездам после фрезерования их притирают.

Недостатком ремонта гнезд клапанов фрезерованием является то, что снимается значительный слой металла. В результате этого головки сравнительно быстро выбраковывают. Кроме того, седла клапанов плохо поддаются фрезерованию, поэтому их восстанавливают шлифованием на планетарно-шлифовальных приборах различных марок ОПР-1334А, ОР-6686, ЗИЛ Х-7270 и др.

После фрезерования, зенкования или шлифования гнезд клапанов проверяют биение рабочей фаски гнезда относительно оси направляющей втулки клапана, которое не должно превышать для большинства двигателей 0,05 мм. Биение проверяют приспособлением 70-8720-1311.

У современных двигателей следует проверять углы рабочих фасок гнезд клапанов калибром на краску. На конус калибра наносят тонкий слой краски. После установки и поворота калибра в гнезде отпечаток краски на фаске должен образовывать кольцевой поясок без разрывов шириной не менее ¹/₃ ширины фаски.

Предельный (выбраковочный) диаметр гнезда клапана устанавливают по величине утопания тарелки нового (номинального размера) клапана или калибра. Утопание обычно измеряют от плоскости головки или блока. Утопание допускается, например, у двигателей ЯМЗ-238НБ, А-01М, А-03, А-41 -- 2,5 мм; СМД-60, СМД-62, СМД-64 -- 2,0 мм и т. д.

Изношенные клапанные гнезда восстанавливают наплавкой или кольцеванием. При наплавке применяют горячую газовую сварку, используя в качестве присадки чугунные прутки марки А или выбракованные поршневые кольца и флюсы ФСЧ-1 или буру. При восстановлении изношенных клапанных гнезд запрессовкой колец гнёзда растачивают на требуемую глубину с большой точностью (допускается овальность гнезд до 0,05 мм, конусность -- 0,02 мм) и запрессовывают в них с натягом 0,14-0,15мм кольца.

Трещину в перемычке между клапанными гнездами, а также между гнездом и отверстием под распылитель форсунки у чугунных головок заваривают горячей газовой сваркой или ликвидируют путем постановки стягивающих фигурных вставок.

Трещины в водяной рубашке, не проходящие через отверстия для шпилек, заваривают электродуговой сваркой стальным электродом способом отжигающих валиков или электродами ПАНЧ-11.

Для устранения трещин в рубашке охлаждения широко применяют пасты на основе эпоксидных смол. При трещине, проходящей через отверстие под шпильку крепления головки к блоку, отверстие рассверливают и развертывают на глубину меньше высоты головки цилиндров на 8-10 мм, после чего в отверстие вставляют втулку на эпоксидном составе.

Трещины и коррозионные повреждения у алюминиевых головок заваривают газовой сваркой ацетиленокислородным, пропан-бутаново-кислородным пламенем или аргонно-дуговой сваркой.

У головок, поступающих в ремонт, а также после сварочных работ поверочной линейкой и щупом проверяют отсутствие коробления поверхности прилегания к блоку.

Для различных марок двигателей неплоскостность допускается до 0,15 мм.

После шлифования, фрезерования, пришабривания или проточки для двигателей с индивидуальными головками для каждого цилиндра нижней поверхности головки допускается ее неплоскостность менее 0,1 мм. После механической обработки проверяют высоту головки цилиндров. Например, для двигателей ЯМЗ-238НБ, А-01М, А-41 она не должна быть менее 131 мм, ЯМЗ-240Б -- 131,3 мм, СМД-60, СМД-62, СМД-64 -- 130 мм. У ГАЗ-53А допускается уменьшение высоты головки на 1 мм против номинального размера.

Клапаны. Наиболее частыми неисправностями клапанов являются износ и подгорание рабочих фасок тарелок. Кроме того, у клапанов изнашиваются поверхность стержня и его торец.

...