ћосква +7 495 545 6936
E-mail: написать
YouTube Instagram
Ќаш опыт в двигател€х Ч с 1990 года!
—ѕ≈÷»јЋ»«»–ќ¬јЌЌџ… ћќ“ќ–Ќџ… ÷≈Ќ“–
јЅ-»нжиниринг
√Ћј¬Ќјя

"ћоторист-конструктор",или как правильно собрать двигатель


—≈–√≈… —“ј–џ’,генеральный директор фирмы "ћотор-“ех-—ервис-1",
јЋ≈ —јЌƒ– ’–”Ћ≈¬, кандидат технических наук

¬ прошлом номере журнала мы познакомили читателей с сервисным опытом немецкой фирмы Kolbenschmidt. –ечь шла о технологии сборки коленчатого вала и подшипников двигател€. Ќа очереди - сборка шатунно-поршневой группы.

”становить поршни с кольцами и шатунами в блок цилиндров - работа не сложна€, времени занимает немного - час, от силы два. ќднако простота такой работы только кажуща€с€.

Ќе проверишь - не поедешь

Ћакмусовой бумажкой, позвол€ющей отличить моториста-профессионала от дилетанта, €вл€етс€ отношение к контрольно-измерительным операци€м при сборке узла. » дело не только в том, что измерение геометрии каждой детали требует терпени€ и скрупулезности. Ќеобходимо понимать смысл этих операций, а дл€ этого моторист должен четко знать технологию ремонтных операций, не вход€щих непосредственно в процесс сборки двигател€, например, как шлифуют коленчатый вал или растачивают и хонингуют блок цилиндров.

«ачем, спросите? ¬едь расточник по размеру поршней может сам определить диаметр цилиндров, а после обработки блока проконтролировать результат.

ƒействительно, может. “олько ответственность за сборку, а значит, и за работу двигател€ после ремонта несет моторист-механик. “ак что делайте выводы, стоит ли тратить врем€ на контрольные замеры, или ими можно пренебречь.

Ёто должен знать каждый

 ак правило, специалист начинает сборку шатунно-поршневой группы с проверки блока цилиндров. » не случайно: блок цилиндров - основа всего двигател€. Ќа него монтируетс€ большинство моторных деталей и узлов. Ѕрак, допущенный при ремонте цилиндров, может существенно затормозить процесс сборки двигател€.

 ак известно, изношенные цилиндры растачивают и хонингуют в увеличенный (ремонтный) размер. ѕри этом, помимо необходимой точности размеров, об€зательным €вл€ютс€ определенна€ микроструктура и рельеф поверхности цилиндров. ќб этом нередко забывают, а зр€. »деальный с точки зрени€ геометрии цилиндр склонен к ускоренному износу при нарушении технологии хонинговани€ или использовании несоответствующего инструмента. “а же участь уготована и другим детал€м ÷ѕ√ - в первую очередь поршневым кольцам.

–астачивание цилиндров обычно выполн€ют на вертикально-расточном станке. ѕри этом необходимо обеспечить перпендикул€рность поверхности цилиндра к оси постелей коленчатого вала. ќсобое внимание удел€етс€ окончательному размеру после расточки. ¬еличина припуска под хонингование должна быть не менее 0,06-0,08 мм. ƒело в том, что при растачивании резец деформирует поверхность металла, завальцовыва€ графитовые зерна, содержащиес€ в чугуне (графит, выход€щий на поверхность, обеспечивает низкое трение поршневых колец и, соответственно, малый износ колец и самих цилиндров). ≈сли припуск окажетс€ слишком малым, то после хонинговани€ графитовые зерна не вскроютс€.

ѕреп€тствовать открытию зерен графита могут и неправильно выбранные режимы хонинговани€, услови€ подачи смазки в зону хонинговани€, тип смазывающего материала.

’онингование цилиндров выполн€ют на вертикально-хонинговальных станках. —уть этой операции вовсе не в заглаживании рисок от резца, как ошибочно полагают некоторые механики. ѕри хонинговании за счет вращени€ и возвратно-поступательного движени€ головки с абразивными брусками на поверхности цилиндров намеренно создаетс€ шероховатость в виде сетки рисок определенной глубины, способных удерживать масло и тем самым смазывать поршневые кольца и поршни.

ќчень важен угол хонинговани€ - угол между рисками, образованными при поступательном движении головки. ќптимальные значени€ угла хонинговани€ - 40-80o, что обеспечиваетс€ правильным подбором соотношени€ частоты вращени€ и скорости возвратно-поступательного движени€ хонголовки. ѕри малом угле не удаетс€ добитьс€ нужного профил€ поверхности, что ведет к полусухому трению и возрастанию износа деталей. Ѕольшие углы обычно дают увеличение расхода масла.

ƒл€ получени€ необходимого микропрофил€ поверхности, а именно сравнительно глубоких впадин и сглаженных выступов, хонингование выполн€етс€ в несколько операций (переходов). „ерновое хонингование выполн€ют абразивными брусками с зернистостью 150, съем металла составл€ет около 0,06 мм. ƒалее следует чистовое хонингование брусками с зернистостью 280 (съем приблизительно 0,02 мм). », наконец, отделочное хонингование брусками зернистостью 400-600 со съемом менее 0,005 мм (так называемое платохонингование).

»менно така€ технологи€ обеспечивает сглаживание выступов, фактически приближа€ профиль поверхности к той, кака€ будет после приработки деталей. ¬ последние годы финишные операции хонинговани€ стали замен€ть обработкой поверхности с помощью специальных абразивных щеток, дополнительно заглаживающих заусеницы на кра€х впадин (рисок).

 ак проверить блок цилиндров?

 ачество ремонта поверхности цилиндров (например, микропрофиль поверхности и выход графита на ней) в услови€х авторемонтного предпри€ти€ проверить проблематично - дл€ этого требуетс€ специальное дорогосто€щее оборудование (включа€ специальный прибор дл€ определени€ шероховатости и микропрофил€ поверхности). ѕоэтому ремонт цилиндров обычно осуществл€етс€ в специализированных мастерских, располагающих соответствующим оборудованием. ј задача автосервиса - проверить размеры цилиндров на соответствие нормативным требовани€м.

Ќачина€ сборку шатунно-поршневой группы, моторист об€зан проверить геометрические размеры - диаметр цилиндра в трех по€сах (верхней, средней и нижней части цилиндров), причем в двух направлени€х - продольном (вдоль оси коленвала) и поперечном. »змерени€ провод€тс€ при помощи нутрометра. ¬се погрешности, включа€ любые отклонени€ формы, должны укладыватьс€ в допуск 0,011-0,018 мм в зависимости от величины диаметра цилиндра.

ƒл€ блоков с установленными в нем гильзами требуетс€ еще р€д проверок. ¬ерхн€€ плоскость бурта гильз должна выступать над плоскостью блока на 0,05-0,1 мм дл€ Ђмокрыхї и 0-0,1 мм дл€ Ђсухихї гильз.  роме того, опорные поверхности бурта на гильзе и выточки в блоке должны быть плоскопараллельны, а фаска на выточке должна быть больше, чем радиус перехода от бурта к цилиндрической части на гильзе (в противном случае гильза может треснуть). Ђћокрыеї гильзы, помимо этого, должны легко вставл€тьс€ в свои гнезда на блоке (поверхность гнезд необходимо предварительно хорошо очистить). Ђ—ухиеї гильзы, напротив, запрессовываютс€ в блок с нат€гом около 0,05 мм, причем поверхности сопр€жени€ гильзы и блока должны быть гладкими, чтобы обеспечить хороший тепловой контакт и герметичность.

¬ерхний край цилиндров после ремонта может быть острым, что затрудн€ет установку поршней с кольцами и даже может спровоцировать поломку колец. ѕоэтому этот край следует об€зательно притупить, сделав с помощью шабера небольшую фаску.

ѕосле всех проверок следует убедитьс€, что блок чистый, а на поверхности цилиндров не осталось гр€зи и абразивных частиц. ѕоследние особенно опасны - плохо промытый после хонинговани€ блок цилиндров не Ђпроедетї и половины своего ресурса. Ёффективные способы мойки цилиндров - ультразвук, керосин, масло, содовые растворы и специальные моющие средства. Ѕензин примен€ть нельз€ - абразив он не удал€ет, зато весьма пожароопасен.

 ак проверить поршень и шатун?

ѕри сборке требуетс€ правильно измерить размер юбки поршн€, чтобы определить рабочий зазор поршн€ в цилиндре. ƒл€ этого используют микрометр или более точный прибор - измерительную скобу.

” подавл€ющего большинства поршней иностранного производства (поставл€емых производител€ми комплектующих дл€ двигателей) размер поршн€ выбит на днище, причем нередко указываетс€ и минимально допустимый зазор поршн€ в цилиндре. “ак что задача моториста - проверить, насколько замеры соответствуют нормативам (проверка об€зательна, поскольку иногда встречаютс€ отклонени€). ќтечественные поршни требуетс€ провер€ть Ђс пристрастиемї - разброс размеров в одном комплекте может оказатьс€ весьма значительным.

–азница между диаметром цилиндра и размером поршн€ составл€ет искомый зазор: практика показала, что оптимальной €вл€етс€ величина зазора, превышающа€ минимально допустимое значение на 0,01-0,02 мм.

»на€ ситуаци€ с поршн€ми, имеющими антифрикционное графитовое покрытие юбки (оно имеет характерный черный цвет). ≈сли у поршн€ покрытие сплошное, то истинный размер юбки будет меньше измеренного на толщину сло€ покрыти€ 0,015-0,02 мм. ѕоршни с покрытием, нанесенным трафаретным способом, замер€ютс€ в специальных точках, где графитовый слой отсутствует.

Ўатун перед сборкой провер€ют на отсутствие деформации стержн€: оси отверстий верхней и нижней головок должны быть параллельны. ƒопустима непараллельность осей 0,02 мм на измерительной базе 100 мм. Ћучше всего использовать дл€ этого специальное измерительное приспособление. ƒругие способы проверки (на плите, с помощью стержн€, вставл€емого в отверсти€ верхней головки сразу нескольких шатунов, лекальной линейкой) не обеспечивают необходимой точности.  роме того, провер€ют посадку пальца в шатуне: у Ђплавающихї пальцев зазор обычно лежит в пределах 0,01-0,02 мм, а у фиксированных пальцев нат€г составл€ет в среднем 0,02-0,04 мм.

—борка поршней с шатунами выполн€етс€ различными способами в зависимости от того, какой тип пальцев используетс€. Ђѕлавающийї палец входит в отверстие бобышки поршн€ Ђот рукиї. ¬ажно только не перепутать направление установки деталей и не забыть смазать палец маслом. ƒалее следует установить в канавки новые стопорные кольца, причем их стыки должны быть ориентированы в направлении движени€ поршней, иначе кольцо может выскочить из канавки при работе двигател€. ѕо этой же причине нельз€ использовать стопорные кольца, бывшие в употреблении.

” некоторых старых отечественных двигателей посадка пальца в поршне может быть слишком плотной. »спользовать молоток дл€ Ђзаколачивани€ї пальцев нельз€, достаточно прогреть поршни до 60-80o—, и пальцы войдут Ђот рукиї.

¬ конструкци€х с фиксированным пальцем сборка сложнее. ¬о-первых, необходима оправка, обеспечивающа€ точную установку пальца по середине поршн€.  роме того, шатун следует нагреть в муфельной печи или в крайнем случае на электроплите до 280-320o—, чтобы палец свободно вошел в отверстие его верхней головки. Ќи в коем случае нельз€ использовать открытое плам€ дл€ нагрева шатуна, а также Ђзабиватьї палец молотком, что иногда практикуетс€ в некоторых мастерских.

ѕроверка поршневых колец

Ѕывает, что производители поставл€ют поршни без поршневых колец. ”читыва€ большое количество модификаций, которые имеют некоторые двигатели, желательно проверить высоту и радиальную ширину поршневых колец на предмет их соответстви€ канавкам поршней.

«азор между торцами кольца и канавки можно определить различными способами, но проще всего установить кольцо в канавку и воспользоватьс€ набором щупов. “орцевой зазор должен составл€ть в среднем 0,05-0,1 мм. ≈сли зазор оказываетс€ свыше 0,12 мм, то это означает, что кольцо или канавка поршн€ имеют недопустимые отклонени€ размеров.

Ќе менее важно проверить зазор в замках колец, дл€ чего кольца поочередно устанавливают в верхнюю часть цилиндра. «азор в замке замер€ют с помощью набора щупов. ќн составл€ет в среднем 0,4-0,6 мм.

”становка колец на поршень

Ёто проста€, но ответственна€ операци€ - неаккуратность может привести к поломке кольца (чаще всего ломаютс€ средние кольца) или значительному росту расхода масла у отремонтированного двигател€ (если нарушить ориентировку колец).

Ќа верхних кольцах направление сборки обычно обозначаетс€ словом “ќ– (вершина). —тороной с этой надписью кольцо должно быть обращено к днищу поршн€. —редние кольца скребкового типа монтируютс€ скребком вниз. ” колец с фаской на внутренней поверхности фаска чаще всего обращена вверх.

ѕри установке колец особое внимание следует обращать на наборные маслосъемные кольца с двухфункциональным пружинным расширителем - важно, чтобы при монтаже дисков кольца звень€ расширител€ у стыка не встали внахлест.

—реднее и верхнее кольца устанавливают на поршень после монтажа маслосъемного. ƒл€ того чтобы не сломать и не деформировать кольца, желательно пользоватьс€ специальными клещами. ѕосле установки колец необходимо провер€ть легкость их вращени€ в канавках.

”становка поршней в блок цилиндров

ѕрежде чем начинать этот этап сборки, следует установить кольца так, чтобы их замки располагались под углом 120o. ѕри этом стык пружины коробчатого маслосъемного кольца должен быть развернут на 180o относительно замка самого кольца, а стык расширител€ - на 120o относительно замков дисков наборного кольца.

ѕоверхность цилиндра, юбки поршней, кольца и шатунные вкладыши смазывают маслом, после чего кольца обжимают с помощью специальной оправки - ленточной или конической. ”станавлива€ поршни с шатунами в цилиндр, следует проверить направление сборки (обычно на поршн€х иностранного производства ставитс€ стрелка, указывающа€ на передний носок коленвала). ƒалее поршни проталкиваютс€ в цилиндр легкими ударами руко€тки молотка. ѕри этом надо следить, чтобы поршень продвигалс€ без усилий, иначе можно сломать кольца (чаще всего ошибки на этой операции привод€т к поломке коробчатого маслосъемного кольца или недопустимой деформации дисков наборного кольца).

ѕосле зат€гивани€ болтов крышек шатунов об€зательно контролируетс€ величина выступани€ днища поршней над верхней плоскостью блока (при положении поршней в ¬ћ“). Ёто значение определ€етс€ заводом-изготовителем двигател€. ≈сли таких данных нет, то, с учетом толщины прокладки, зазор между поршнем и головкой блока не должен быть меньше 1 мм.

Ќа этом сборка шатунно-поршневой группы закончена. ќднако детал€м ÷ѕ√ еще предстоит обкатка на пониженных оборотах и нагрузках. ѕри этом детали взаимно прирабатываютс€, загр€зн€€ масло частицами износа, вследствие чего первую замену масла и масл€ного фильтра провод€т не позднее, чем через 500 км пробега после ремонта.

ƒопуски на диаметр цилиндра

Ќоминальный размер цилиндра, мм
ƒопуск, мм
30-50
0,011
50-80
0,013
80-120
0,015
120-180
0,018

ƒругие наши статьи...


фото

’онингование цилиндров - один из самых ответственных этапов ремонта блока цилиндров

фото

„тобы не повредить кольца, на краю цилиндров надо сделать небольшую фаску

фото фото

»змерение диаметра цилиндров (а) и поршней (б) - операции об€зательные и выполн€ютс€ перед сборкой двигател€

фото

ƒл€ установки колец на поршень лучше всего пользоватьс€ специальными клещами

фото

ѕопадание звеньев расширител€ внахлест - типична€ ошибка начинающего моториста

фото

¬ставл€ть поршни в сборе с кольцами и шатунами в цилиндр удобно с помощью ленточной оправки



—ћ÷ "јЅ-»нжиниринг"© 2001. ¬се права защищены