Ремонт, сборка шатунно-поршневой группы двигателя автомобиля ВАЗ-2110

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Введение

Решение задач по дальнейшему развитию автомобильного транспорта обеспечивается постоянным увеличением производства автомобилей. Одним из резервов увеличения автомобильного парка страны является ремонт автомобилей, поэтому его развитию и совершенствованию в нашей стране уделяется большое внимание.

Автомобильный транспорт занимает одно из ведущих мест в транспортной системе России.

Роль автомобильного транспорта заключается в удовлетворении постоянно растущих потребностей народного хозяйства нашей страны.

Для предупреждения повышенного и преждевременного изнашивания и других разрушений деталей, а также для обеспечения нормального технического состояния и высокопроизводительной экономичной работы машин служит система технического обслуживания и ремонта машин.

Система технического обслуживания и ремонта машин предусматривает комплекс работ, направленных на обеспечение или восстановление необходимого технического состояния и работоспособности машин в течение всего периода эксплуатации. Эта система включает в себя следующие элементы: техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонт.

Техническое обслуживание - это комплекс обязательных, планомерно проводимых работ по поддержанию работоспособности или исправности машин в период их эксплуатации, хранения и транспортирования.

Текущий ремонт выполняют для обеспечения или восстановления работоспособности машин при эксплуатации.

Капитальный ремонт проводят для восстановления исправности и полного (или близкого к полному) ресурса машины.

От технического состояния шатунно-поршневой группы (ШПГ) двигателя во многом зависит экономичность и мощность двигателя, надежность его запуска и эксплуатации.

В данной работе рассмотрены вопросы ремонта, комплектовки и сборки ШПГ двигателя автомобиля ВАЗ 2110 .

1. Назначение, расположение и устройство

Шатунно-поршневая группа двигателя ВАЗ-2110 предназначена для восприятия давления газов в цилиндре двигателя и передачи усилия на коленчатый вал. В шатунно-поршневую группу входят - поршень 8 (рис. 1), поршневые кольца 5,6, 7, палец 4 и шатун 3.

Все эти детали расположены внутри блока цилиндров.

Поршень 8 служит для восприятия давления газов при рабочем ходе и осуществления вспомогательных тактов (впуска, сжатия, выпуска). Поршень представляет собой полый цилиндр, отлитый из алюминиевого сплава. Он имеет плоское днище, головку и юбку. Снизу днище поршня усилено рёбрами. В головке поршня изготовлены канавки для поршневых колец. В юбке поршня находятся приливы с отверстиями для поршневого пальца. В бобышках поршня залиты стальные термокомпенсационные пластины, уменьшающие расширение поршня от нагрева и исключающие его заклинивание в цилиндре двигателя. Юбка сделана овальной в поперечном сечении, конусной по высоте и с вырезами в нижней части. Овальность и конусность юбки так же, как и термокомпенсационные пластины, исключают заклинивание поршня, а вырезы - касание поршня с противовесами коленчатого вала. Кроме того, вырезы в юбке уменьшают массу поршня.

Рис. 1 Поршень с шатуном: 1 - гайка шатунного болта; 2 - шатунные вкладыши; 3 - шатун; 4 - поршневой палец; 5 - верхнее компрессионное кольцо; 6 - нижнее компрессионнное кольцо;7 - маслосъемное кольцо; 8 - поршень; 9 - шатунный болт; 10 - крышка шатуна

Для лучшей приработки к цилиндру наружная поверхность поршня покрыта тонким слоем олова. Отверстие в бобышках под поршневой палец смещено относительно диаметральной плоскости поршня на 2 мм. Посредством этого уменьшаются перекашивание и удары поршня при переходе его через верхнюю мёртвую точку (в. м. т.).

Поршень 8 (рис.1) алюминиевый, литой. При изготовлении строго выдерживается масса поршней. Поэтому при сборке двигателя подбирать поршни одной группы по массе не требуется. По наружному диаметру поршни разбиты на пять классов (А, В, С, D, Е) через 0,01 мм. Наружная поверхность поршня имеет сложную форму. Поэтому измерять диаметр поршня необходимо только в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 55 мм от днища поршня. По диаметру отверстия под поршневой палец поршни подразделяются на три класса (1, 2, 3) через 0,004 мм. Классы диаметров поршня и отверстия под поршневой палец клеймятся на днище поршня. Поршни ремонтных размеров изготавливаются с увеличенным на 0,4 и 0,8 мм наружным диаметром. Увеличению на 0,4 мм соответствует маркировка в виде треугольника, а увеличению на 0,8 мм - в виде квадрата. Стрелка на днище поршня показывает как правильно ориентировать поршень при его установке в цилиндр. Она должна быть направлена в сторону привода распределительного вала.

Поршневые кольца 5, 6, 7 уплотняют полость цилиндра, исключают прорыв газов в картер двигателя (компрессионные) и попадание масла в камеру сгорания (маслосъёмное). Кроме того, они отводят тепло от головки поршня к стенкам цилиндра.

Компрессионные и маслосъёмное кольца - разрезные. Они изготовлены из специального чугуна. Вследствие упругости кольца плотно прилегают к стенкам цилиндра. При этом между разрезанными концами колец (в замках) сохраняется небольшой зазор. Верхнее компрессионное кольцо 5, работающее в наиболее тяжёлых условиях, имеет бочкообразное сечение для улучшения его приработки. Наружная поверхность его хромирована для повышения износостойкости. Нижнее компрессионное кольцо 6 имеет сечение скребкового типа (на наружной его поверхности выполнена проточка) и фосфатировано. Кроме основной функции, оно выполняет также дополнительную - маслосбрасывающего кольца.

Маслосъёмное кольцо 7 на наружной поверхности имеет проточку и щелевые прорези для отвода во внутреннюю полость поршня масла, снимаемого со стенок цилиндра. На внутренней поверхности оно имеет канавку, в которой устанавливается разжимная витая пружина, обеспечивающая дополнительное прижатие кольца к стенкам цилиндра двигателя.

На кольцах ремонтных размеров ставится цифровая маркировка "40" или "80", что соответствует увеличению наружного диаметра на 0,4 или 0,8 мм.

Поршневой палец - 4 стальной, полый, плавающего типа, т.е. свободно вращается в бобышках поршня и втулке шатуна. В отверстии поршня палец фиксируется двумя пружинными стопорными кольцами. По наружному диаметру пальцы подразделяются на три класса через 0,004 мм. Класс маркируется краской на торце пальца: синяя метка - первый, зеленая - второй, а красная - третий класс.

Шатун 3 служит для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилий между ними. Шатун стальной, кованный, состоит из неразъёмной верхней головки, стержня двутаврового сечения и разъёмной нижней головки. Он обрабатывается вместе с крышкой и поэтому они в отдельности не взаимозаменяемы. Чтобы при сборке не перепутать крышки и шатуны, на них клеймится номер цилиндра, в который они устанавливаются.

В верхнюю головку шатуна запрессована стале-бронзовая втулка. По диаметру отверстия этой втулки шатуны подразделяются на три класса через 0,004 мм (так же, как и поршни). Номер 5 класса клеймится на крышке шатуна.

По массе верхней и нижней головок шатуны подразделяются на классы, маркируемые либо буквой, либо краской на крышке шатуна. На двигатель должны устанавливаться шатуны одного класса по массе. Подгонять массу шатунов можно удалением металла с бобышек на верхней головке и на крышке до минимальных размеров 33 и 32 мм. После удаления металла с крышки шатуна, на ней необходимо клеймить классы шатуна по отверстию под поршневой палец и по массе.

Характерные неисправности

При работе двигателя в ШПГ могут возникнуть неисправности, которые прежде всего проявляются в появлении посторонних стуков, падении мощности двигателя и перерасходе топлива. Наиболее характерные неисправности приведены в табл.1.

Таблица 1 Характерные неисправности ШПГ

Для определения характера и места стуков применяются специальные приборы - стетоскопы.

Стук коренных подшипников коленчатого вала -- глухого тона и соответствует по интенсивности частоте вращения коленчатого вала.

Стук шатунных подшипников более резкий, хорошо прослушивается при работе на малых оборотах и усиливается при их увеличении. Место стука легко определяется последовательным отключением цилиндров из работы (отключением свечей зажигания) -- стук пропадает при отключении цилиндра, соответствующего изношенному шатунному подшипнику.

Стук поршней -- приглушенный, не звонкий вызывается биением поршня в цилиндре. Лучше прослушивается на малых оборотах под нагрузкой и на холодном двигателе.

Стук поршневых пальцев резкий, двойной, металлический. На двигателях современных автомобилей встречается довольно редко.

2. Дефектовка и ремонт деталей

После разборки двигателя все шатунно-поршневые группы разбираются. Детали ШПГ после мойки дефектуются.

Рис. 2 Основные размеры деталей шатунно-поршневой группы

Основными дефектами поршня являются нагар на днище и канавках, износ канавок под кольца, отверстий в бобышках, трещины и царапины на стенках.

Для очистки канавок поршня от нагара применяют приспособление (рис. 3). Вставляя резцы в канавку и поворачивая приспособление вокруг поршня, удаляют нагар.

Рис. 3 Ключ KA-6352 для очистки канавок поршня от нагара

Поршни с изношенными канавками под поршневые кольца заменяют новыми соответствующих размеров. Изношенное отверстие в бобышках поршня восстанавливают развёртыванием с последующей установкой поршневого пальца увеличенного размера. Незначительные риски или царапины на наружной поверхности поршня удаляют зачисткой наждачной шкуркой. Поршни с трещинами и глубокими царапинами заменяют на новые.

Изношенные и потерявшие упругость поршневые кольца заменяют новыми. Подбор новых колец производят в соответствии с размерами поршня и цилиндра. Изношенные поршневые пальцы восстанавливают хромированием. Осуществляют наращивание пористого хрома, который хорошо удерживает масло. После нанесения слоя хрома пальцы шлифуют под необходимый размер.

Основными дефектами шатуна являются изгиб и скручивание стержня, износ отверстия втулки верхней головки и отверстия под втулку, износ отверстия и торцовых поверхностей нижней головки. Изношенные втулки верхней головки шатуна заменяют новыми.

Изгиб и скручивание стержня шатуна устраняют правкой (рис.).

Рис. 4 Приспособления для проверки и правки шатуна: а -- приспособление для проверки изгиба, скручивания и межцентрового расстояния шатуна: 1 -- рукоятка для вынимания контрольного валика; 2 -- контрольные валики; 3 -- направляющие ползуна; 4 -- индикаторы; 5 -- коромысло; 7 -- стойки; б -- приспособление для проверки изгиба и скручивания шатуна; в -- приспособление для правки погнутых шатунов

3. Комплектовка и сборка ШПГ

3.1 Подбор поршней по цилиндрам

Для удобства подбора поршней по цилиндрам цилиндры и поршни в зависимости от диаметра на пять размерных групп: A, B, C, D, E.

В качестве запасных частей поставляются поршни номинального размера трёх классов: А, С, Е и двух ремонтных размеров. Первый ремонтный размер увеличен на 0,4 мм, второй - на 0,8 мм.

На двигателе ВАЗ 2110 устанавливается ШПГ ВАЗ 21083.

Таблица 2 Размерные группы поршня и цилиндра

Для подбора поршней к цилиндрам вычислите зазор между ними.

Для определения зазора измерьте диаметр цилиндра и диаметр поршня (рис.), который измеряют микрометром в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии 51,5 мм от днища поршня.

Рис. 5 Измерение поршня

Зазор определяется как разность между замеренными диаметрами поршня и цилиндра. Номинальный зазор равен 0,025-0,045 мм, предельно допустимый - 0,15 мм. Если зазор не превышает 0,15 мм, можно подобрать поршни из последующих классов, чтобы зазор был как можно ближе к номинальному. Если зазор превышает 0,15 мм, расточите цилиндры под следующий ремонтный размер и установите поршни соответствующего размера.

3.2 Подбор поршневых колец по поршню и гильзе

Измерьте щупом зазор между кольцами и канавками на поршне (рис) в нескольких местах по периметру:

Верхнее компрессионное кольцо - 0,04-0,075 мм

Нижнее компрессионное кольцо - 0,03-0,065 мм

Маслосъёмное кольцо - 0,02-0,055 мм

Предельно допустимый зазор для всех колец - 0,15 мм

Если зазор превышает предельно допустимый, замените поршни с кольцами.

Рис. 6. Измерение зазора между кольцами и канавками поршня

Вставьте поршневое кольцо в специальную оправку и измерьте зазор в замке (рис.).

Рис. 7 Измерение зазора в замках колец

Вместо оправки можно вставить кольцо в цилиндр и продвинуть его поршнем, чтобы кольцо встало без перекосов. Если зазор превышает предельно допустимый (0,45 мм), замените кольцо. Если зазор меньше 0,25 мм, осторожно спилите надфилем концы кольца.

Установите на поршень разжимную пружину маслосъемного кольца.

Установите поршневые кольца. Это рекомендуется делать специальным съемником. Если его нет, установите кольца на поршень, аккуратно разведя замки колец.

Порядок установки поршневых колец: первым устанавливают маслосъемное кольцо (при этом замок кольца должен находиться с противоположной стороны от замка разжимной пружины), затем нижнее компрессионное кольцо, последним - верхнее компрессионное кольцо.

Обратите внимание: на поршневых кольцах может быть выбита надпись «ВАЗ», «ВЕРХ» или «ТОР». Этой надписью поршневые кольца устанавливаются вверх (к днищу поршня). Если надпись на поршневых кольцах отсутствует, маслосъемное и верхнее компрессионное кольца можно устанавливать в любом положении.

Нижнее компрессионное кольцо отличается от верхнего, кроме толщины, наличием проточки и устанавливается этой проточкой вниз.

Провернув поршневые кольца в канавках поршня, убедитесь, что поршневые кольца вращаются легко. Если какое-либо поршневое кольцо не проворачивается или заедает, кольцо необходимо заменить.

Разверните поршневые кольца на поршне так, чтобы замки поршневых колец располагались под углом 120° друг к другу.

3.3 Комплектовка поршня шатуна и пальца

Проверьте посадку поршневого пальца в поршне. Для этого смажьте поршневой палец моторным маслом и вставьте его в поршень. Палец должен входить в поршень свободно от нажатия большим пальцем руки. Вставьте поршневой палец в верхнюю головку шатуна. Если при покачивании поршневого пальца ощущается люфт, замените шатун.

Переверните поршень так, чтобы палец встал вертикально, при этом он не должен выпадать из поршня под действием собственного веса. Если палец выпадает, возьмите палец следующего класса. Если из поршня выпадает палец третьего класса, замените поршень и палец.

Осмотрите шатуны с крышками замените погнутые шатуны.

3.4 Сборка поршня с шатуном

Наденьте поршневой палец на валик приспособления для установки поршневого пальца с надетым на него дистанционным кольцом. Затем оденьте направляющую втулку и закрепите её винтом не затягивая винт.

Нагрейте верхнюю головку шатуна до 240 градусов в печи в течении 15 минут. Зажмите шатун в тисках, установите на него поршень так, чтобы отверстия под палец совпали, и вставьте до упора приспособление с пальцем в отверстия поршня и шатуна. Для правильной установки пальца поршень должен прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направлении запрессовки.

Сборку поршня с шатуном нужно производить как можно быстрее, так как шатун быстро охлаждается. После охлаждения шатуна изменить положение пальца будет невозможно.

4. Безопасность труда при ремонте

Ремонт автомобилей выполнять в специально предназначенных для этих целей местах (постах) с применением устройств, приспособлений, оборудования и инструмента, предусмотренных определённым видом работ.

Автомобиль, установленный для ремонта, надёжно закрепить путём постановки не менее двух упоров под колёса, затормозить стояночным тормозом, зажигание выключить.

Запрещается выполнять какие - либо ремонтные работы на автомобиле, один край которого приподнят подъёмным механизмом, но не установлен на специальные подставки.

Снимать с автомобиля агрегаты только после полного удаления (слива) жидкостей (масла) из этих агрегатов.

Мойку и очистку агрегатов и деталей автомобилей производить в моечных устройствах или ёмкостях специально предназначенных для этого.

Производственное оборудование и рабочие места размещать с учётом безопасности работающих, а также удобства выполнения технологических операций.

Эстакады и осмотровые канавы должны иметь по всей длине направляющие и предохранительные реборды.

Рабочие места не должны загромождаться. Оборудование, инструмент и приспособления, необходимые для проведения ремонтных работ, следует размещать в удобных и легкодоступных местах таким образом, чтобы исключить возможность случайного перемещения или падения этих предметов.

При ремонте автомобилей пользуются только исправным инструментом и приспособлениями.

На напильниках, отвёртках, шаберах и долотах обязательны рукоятки с бандажными кольцами, без них работать таким инструментом нельзя. Гаечные ключи должны соответствовать размерам гаек и головок болтов и не иметь трещин, забоин и заусенцев, а тиски - прочно захватывать обрабатываемую деталь и иметь на губках насечку.

При расточке верхней и нижней головок шатуна, а также при раскатывании втулок верхних головок шатунов при подгонке их по поршневым пальцам следует опасаться вращающихся частей станков. Кроме этого, могут быть глазные травмы, а поэтому при необходимости пользуются защитными очками. Во время подогрева поршней в электронагревательном шкафу для соединения их с шатунами остерегаются ожогов рук. Высота рабочей зоны при проведении операций расточки, контроля шатуна на изгиб и скручивание, сборки, взвешивания соответствует удобной позе рабочего.

При запрессовке втулок верхних головок шатунов с помощью пресса наставку устанавливают устойчиво, без перекоса, чтобы она не выскочила и не нанесла травмы рабочему.

ремонт поршневой вал автомобиль

Используемая литература

1. Буралёв Ю.В. и др. Устройство, обслуживание и ремонт топливной аппаратуры автомобилей. - М.: «Высшая школа», 1987.-288с., ил.

2. Роговцев В.Л. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. - М., «Транспорт», 1991.- 432с., ил.

3. Руководство по ремонту ВАЗ-2110, -2111, -2112 (в том числе рестайлинговые модели+европанель). - М.: Издательский Дом Третий Рим, 2010. - 328 с., ил.

4. Румянцев С.И. Ремонт автомобилей. - М.: «Транспорт», 1981. - 462 с., ил.

5. Шестопалов С.К. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей. - М.: «Академия», 2000. - 544с., ил.

6. http://automn.ru/vaz-2110/

Размещено на Allbest.ru