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
–емонт постелей головок и блоков: расточка или хонингование? часть 1.

»√ќ–№ ѕ≈“–»ў≈¬,
директор фирмы Ђћотор “ехнологииї (—.ѕетербург)

јЋ≈ —јЌƒ– ’–”Ћ≈¬, кандидат технических наук, директор фирмы ЂјЅ-»нжинирингї

ћногие мотористы при сборке двигател€ сталкивались с такой неожиданной про-блемой Ч в блоке вроде все чистенько и ровненько, шейки коленвала в допуске, вкладыши новые, от лучшего производител€, а коленвал при зат€жке коренных болтов Ђзажимаетї. »ли такой случай: изношено или повреждено одно из отверстий опор распредели-тельного вала. „то делать в таком случае? ћен€ть головку или блок? »ли начинать что-то подпиливать и подшабривать, дабы заставить вал крутитьс€ свободно?

Ќи то, ни другое. ѕервое оставим на радость дилерским центрам Ч они это люб€т, пусть мен€ют. ƒетали ведь недешевые, а клиенту всегда можно доказать, что другого пути и не существует вовсе, зато себе прибыль немаленька€. ¬торое тоже никуда не годитс€ Ч на дворе 21-й век, и с кувалдой да напильником к современному мотору подходить как-то совсем несерьезно. ћы бы даже сказали Ч не с руки. ¬ремени на такую подгонку уйдет много, а будет ли ходить мотор Ч еще вопрос. ƒа и поправить деталь таким способом можно не всегда и не везде.

Ќо делать ведь что-то надо, не мен€ть же сразу, в самом деле? √оловка, а тем более, блок, денег сто€т, и немаленьких. ѕоэтому, прежде чем засучить рукава, надо осмотретьс€, чтобы не наделать глупостей. ѕосмотреть, так сказать, в корень зла. » ответить на во-просЕ

ѕочему искривилась постель?

ќсновна€ причина повреждени€ или износа постелей подшипников св€зана с перегревом и масл€ным голоданием в двигателе. »ли и с тем, и с другим сразу Ч недостаточ-на€ подача масла всегда вызывает нарушение теплового режима работы подшипника, поскольку масло в нем выполн€ет не только смазывающую, но и охлаждающую функцию.

ƒопустим, масла в моторе оказалось мало Ч что произойдет?. ¬кладыши коленвала перегреютс€, на них по€в€тс€ задиры, а некоторые вообще расплав€тс€ и разрушатс€ Ч так велика станет их температура. ќчевидно, нагреютс€ сверх меры и постели Ч отверсти€, в которые вставл€ютс€ вкладыши. Ётот перегрев имеет местный характер Ч греетс€ поверхность, причем очень быстро, в течение даже не минут Ч секунд. «а такое врем€ Ђтолщаї материала равномерно прогретьс€ не успевает, а тут еще и Ђмасла в огоньї подливаетс€ в пр€мом смысле слова Ч даже незначительна€, иногда прерывиста€, подача масла к перегретому подшипнику вызывает быстрое поверхностное охлаждение, затем оп€ть нагрев.  ак у сковородки на плите.

„то получитс€ в результате, пон€тно: металл есть металл, в нем после долгожданной остановки двигател€ и охлаждени€ возникнут внутренние остаточные напр€жени€. “еперь достаточно отвернуть болты креплени€ крышки перегретой постели, чтобы увидеть этот самый результат невооруженным глазом Ч крышка окажетс€ деформированной, да так, что ее плоскости к блоку уже не прил€гут. “еперь как крышку ни ставь, как ни зат€гивай болты, отверстие постели по форме будет весьма далеко от окружности Ч кака€ уж тут легкость вращени€, даже если вал с вкладышами новые?

ј если от недостатка масла вал заклинит во вкладышах? ’орошо, если на малых оборотах Ч двигатель просто встанет и стартером больше не прокрутитс€. Ёто называетс€ Ђповезлої, и, не исключено, постели не успели получить серьезных повреждений. „аще не везет Ч обороты высокие, инерци€ всего кривошипно-шатунного механизма больша€, вкладыш к валу приклинил, а его сорвало. » вот вкладыши вместе с валом крут€тс€ в по-стели, то есть там, где никакого вращени€ не предусмотрено. Ёто означает износ постели, затем стук Ч все, приехали, ремонт, а то и замена блока цилиндров.

Ќехорошо получаетс€ и при перегреве двигател€ Ч когда весь блок сильно разогреваетс€, а металл тер€ет прочность. Ќо нагрузки на блок при этом никто не отмен€л, двигатель продолжает работать. ј если это не древн€€ Ђчугун€каї Ч современный мотор с блоком из легкого сплава? “огда все, готов, отъездилс€ Ч постели разъедутс€ и искрив€тс€ так, что валу там места больше не будет. » вкладышам Ч тоже.

ѕрокатить квадрат по рельсам? Ёто вр€д лиЕ

¬ головке блока друга€ картина Ч там ведь вкладышей, как правило, нет, а это еще хуже. ѕотому что опорные шейки распредвала при непосредственном контакте с поверхностью опор просто их Ђубиваютї. ѕричем на начальной фазе процесса алюминиевый сплав переноситс€ с головки на вал, а на поверхности отверсти€ подшипника по€вл€ютс€ задиры. ƒальше процесс прогрессирует самым неблагопри€тным образом, при котором идет перенос металла в обратную сторону, и чугун Ђумудр€етс€ї вплавитьс€ в постель. ≈стественно, ни о какой-то подгонке такой постели под новый вал речь уже идти не может.

»ли такой банальный случай Ч Ђпростої перегрев двигател€. ѕри котором нередко прогорает прокладка головки блока, а сама головка деформируетс€ по плоскости. „то интересно, многим мотористам совсем невдомек, что деформирована не только плоскость, а вс€ головка блока целиком. ƒл€ постелей распредвала иной раз это получаетс€ совсем печально Ч после Ђхорошегої перегрева двигател€ их обща€ ось искривл€етс€. Ќо распредвал-то должен вращатьс€, а ось вращени€ Ч это пр€ма€ лини€, а не крива€. » получаетс€ следующее: выровн€в плоскость головки, поставив вал в постель и зат€нув крышки, пробуют его вращать, а он не хочет.  ак квадрат по рельсам Ч не катитс€. Ёто тоже не все увид€т, потому что ставить вал в постель и отдельно провер€ть лениво. ј в сборе с толкател€ми клапанов он и так плохо крутитс€ Ч пружины клапанов не пускают.

Ќо если подойти к делу со всей серьезностью, то тугое вращение заметить легко. ƒа и как валу легко вращатьс€, если его в кривых постел€х изогнуло? Ќу ладно, ремень мощный, а то и цепь Ч сорвут, прокрут€т. “олько ходить такому валу недолго, потому что арифметика есть, наука така€: 1 оборот вала = 1 его изгиб в одну сторону + 1 в другую. „ерез некоторое врем€ в сумме получим совсем другую науку и совершенно другой результат Ч усталостное разрушение вала. » раньше, чем может показатьс€ на первый взгл€д.

√де же выход?

ќн один Ч надо каким-то способом обрабатывать постели. “о есть ремонтировать. ¬ыпр€мл€ть ось, скругл€ть отверсти€. Ќо вот проблема Ч способов, при ближайшем рас-смотрении, несколько (напильники и шаберы не в счет!), а вот все ли они будут одинаково хороши дл€ нашей постели?

 ак это не поправить

ƒавайте возьмем в руки хорошую коренную крышку блока и посмотрим на поверх-ность постели. ¬идно что-нибудь? ¬идноЕ Ќа поверхности сетка рисок, почти как на цилиндре. «начит, постели были обработаны на заводе хонингованием. ¬от бы и нам такое.Е„тобы после ремонта блок стал как новенький. ј то и лучше.

Ќет проблем, есть специальные станки дл€ хонинговани€ постелей. »мпортные, правда, дорогие, но хорошие. » многим уже известные. ≈сть даже волшебники, которые утверждают, что, име€ лишь один такой станок, никаких проблем с ремонтом постелей больше уже не будет. Ќикогда. Ќу что ж, давайте и мы попробуемЕ

Ќо дл€ начала сформулируем задачу. ј лучше Ч цель. »так, в конце всей работы мы должны получить ровные круглые постели, лежащие на одной оси. ѕричем номинального диаметра Ч у подавл€ющего большинства современных двигателей ремонтных размеров постелей производител€ми не предусмотрено.

Ќо у нас в поврежденном блоке не все постели номинального диаметра Ч некоторые имеют весьма Ђбледныйї вид. »х размеры Ђгул€ютї, и чаще в большую сторону. „то делать?

¬се просто Ч надо Ђзанизитьї крышки постелей, то есть обработать их по плоскости разъема. “огда крышки на блоке Ђос€дутї, а размер постелей уменьшитс€ и станет меньше номинального как раз на величину припуска на обработку.

—казано Ч сделано. ƒл€ этого подойдет любой станок Ч фрезерный, плоскошлифовальный, в конце концов, даже токарный или заточной, если про€вить некоторую смекал-ку. ј вот чтобы определить, сколько снимать с плоскости, надо смотреть характер износа или деформации постели. Ќапример, если постель деформирована (выт€нута) по вертикали, то вблизи плоскости разъема она обычно сжимаетс€, и съем с плоскости крышки можно сделать по минимуму, так, чтобы размер постели стал меньше номинального в среднем на 0,1-0,2 мм. Ќапротив, если максимальный размер окажетс€ ближе к плоскости разъема, или отверстие сильно изношено, а постели заметно разъехались в стороны после перегрева, то снимать надо больше Ч иногда до 0,4-0,6 мм, иначе у разъема останетс€ так называема€ Ђчернотаї Ч необработанные участки.

Ќо вот, наконец, вс€ подготовка закончена, крышки на местах, болты зат€нуты, размеры всех постелей меньше номинального. “еперь хонингуем Ч длинной оправкой с большим количеством хонбрусков в р€д, со специальным хонинговальным маслом Ч все, как положено. ѕолучилось? ¬роде да, и даже неплохо Ч размер достигнут, на всех постел€х он в допуске, поверхность просто загл€денье, что еще надо?

Ќичего. ≈сли не задумыватьс€. ј надо бы, иначе много чего не увидеть Ч например, а что это за ось у постелей получилась? »ли такой вопрос Ч эта ось параллельна той ста-рой и доброй оси, что сделана еще на заводе, или нет? ј смещение оси, какое и куда, в ка-кую сторону? ј это много или мало, и на что вли€ет?

≈ще вопросы? ѕожалуйста Ч а если в крышке крайней постели сто€л сальник коленвала, то как теперь он будет сто€ть, ведь после осадки крышки посадочный размер гнезда под сальник уменьшилс€, да и вообще гнездо перестало быть цилиндрическим? „то с сальником-то теперь будет, а?

Ћадно, хватит вопросов, перейдем к ответам.   сожалению, они весьма нелицепри-€тны дл€ данной технологии. » первое, что заметит даже не самый грамотный механик при сборке двигател€ Ч в положении ¬ћ“ поршни почему-то вылезают над плоскостью блока. ј вроде такого не было.Е » где теперь прокладку головки потолще найти? Ёх, наверное, оп€ть поршни бракованные попались, откуда-нибудь с ¬остока, не иначе, не зр€ же говор€т, что там теперь все делаютЕ

Ќо дело, как читатель уже догадалс€, не в этом. ѕросто ось постелей коленвала несколько изменила свое положение. ”ехала, так сказать. » уехала она в строго определен-ную сторону Ч к верхней части блока. „то совершенно закономерно, стоит только нарисо-вать схему обработки на бумаге. ј уехала на сколько? ƒа ерунда, совсем на чуть-чуть Ч ровно на половину припуска на хонингование. ≈сли припуск был, допустим, 0,5 мм, то смещение оси составило примерно 0,25 мм. ¬сего и делов-тоЕ

 ак говор€т некоторые крупные специалисты в области хонинговани€, технологической базой дл€ такой обработки постели €вл€етс€ сама постель. “олько вот проблема Ч у нас перед обработкой постели были кривые, разъехавшиес€ в разные стороны и, возможно, в разной степени, а после обработки получились пр€мые и ровные. “о есть, база, от которой велась обработка, была крива€ Ч о, как! ’онголовка же, опира€сь брусками и направл€ющими башмаками на кривые постели, сама выбрала себе некую среднюю ось, котора€ перед обработкой не €вл€лась ни исходной осью постелей, ни базой. ѕоэтому никого не должно удивл€ть, что в общем случае нова€ ось стала к тому же непараллельна исходной.

„то это значит дл€ двигател€, долго объ€сн€ть не надо. ѕосле такого, с позволени€ сказать, хонинговани€ нарушена вс€ геометри€ блока цилиндров Ч верхн€€ и нижн€€ плоскости блока оказались непараллельны оси постелей, а цилиндры ей неперпендикул€рны. ¬ такой блок наши истинные ценители хонинговани€ заложили некую мину замедленного действи€ Ч взорветс€ об€зательно, а когда, неизвестно. “о есть, сколько проедет мотор, не €сно, но уже меньше, чем мог бы.

ј вот что почти совсем ничего не проедет, так это коробка передач. ¬едь постели коленвала не просто уехали, они стали несоосны с первичным валом коробки, котора€ строго центрируетс€ по блоку. «десь даже 0,1 мм достаточно, чтобы передний (или задний) подшипник первичного вала быстренько так начал загибатьс€ от дополнительной нерасчетной нагрузки. ј у автоматической коробки вместе с постел€ми вверх Ђотъехалї и гидротрансформатор.  ак известно, он в ј ѕѕ вращаетс€ в подшипнике скольжени€, которому, возможно, жить остались считанные сотни километров.

ѕроблема Ђотъездаї оси постелей вверх еще более остро вылезает на алюминиевых блоках цилиндров современных двигателей. ƒело в том, что алюминиевый сплав блока существенно Ђм€гчеї чугуна, из которого обычно сделаны крышки постелей. » легче об-рабатываетс€. ¬ результате в общем припуске на обработку больша€ его часть достаетс€ блоку.  роме того, различи€ в обрабатываемости этих металлов абразивным инструментом требуют увеличени€ припуска, усугубл€€ и без того уже закритическую ситуацию со смещением оси постелей вверх.

— постел€ми распредвалов в головках блока таким способом тоже ничего хорошего не выходит. ѕри серьезных повреждени€х ось постели после хонинговани€ Ђотъезжаетї далеко вниз, из-за чего гидрокомпенсаторы, которыми оснащены многие современные моторы, сжимаютс€ до упора, оставл€€ клапаны приоткрытыми. ≈стественно, мотор с отремонтированной подобным образом головкой блока работать уже не захочет. » даже подрезка торцов клапанов не всегда спасет положение.

ƒа, хорошенькое получилось дельце Ч одно лечим, другое калечим. ј еще ремонтом называетс€, технологи€ми там вс€кими современнымиЕ

—ам себе база?

–аз все так плохо, то у читателей могут возникнуть еще вопросы.   примеру, а почему тогда хонингование примен€ют в массовом производстве? » кто же это использует такую плохую технологию, да еще в таких массовых масштабах? ¬ј«? »ли √ј«? ј может, ”ј«?  ороче, подать сюда Ћ€пкина-“€пкина! Ќу и так далееЕ

—меем успокоить читателей Ч на заводах, даже отечественных, все получаетс€ хорошо. ѕотому что хонингование там примен€ют не как основную, а только как завершающую операцию Ч после предварительной расточки постелей.  огда номинальный размер постелей почти достигнут, и все отверсти€ стали круглые. ѕоэтому на хонингование, как отделочную, финишную процедуру, на заводах оставл€ют совсем небольшой припуск Ч не полмиллиметра, а лишь его сотые доли. ѕри которых перекосить или сместить куда-то ось постели уже невозможно.

—овершенно друга€ картина получитс€, если расточку из заводского процесса обработки изъ€ть. ”празднить как лишнее звено Ч в качестве какого-нибудь рацпредложени€. “акой полет фантазии заводского технолога привел бы, скорее всего, к массовому браку, убыткам, отзыву машин из эксплуатации и прочим нежелательным дл€ завода катаклиз-мам.

ѕочему же тогда в производстве нельз€, а в ремонте Ч пожалуйста? »ли в ремонтном производстве действуют другие законы? ѕо которым, если нельз€, но очень хочетс€, то можно? »ли можно вообще и всегда?

Ќет, в ремонте тоже нельз€. ѕричем, совсем, совершенно и бесповоротно. Ќо очень хочетс€ некоторым продавцам оборудовани€ Ч чтобы, к примеру, поскорее сбыть свой то-вар. »ли мастерским, Ђи в хвост и в гривуї хонингующим постели, невзира€ на степень их повреждений. “огда покупател€м и клиентам можно заведомо позабыть сообщить про то, что хонингование постелей имеет весьма ограниченную область применени€ Ч только дл€ незначительных износов и легких деформаций постелей, в пределах нескольких сотых долей миллиметра. “о есть, говорить правду, только правду, но не всю.Е ѕроверить-то нельз€!

»наче сначала надо бы растачивать. ј это уже дополнительное оборудование, дополнительные расходы, на которые клиент может не согласитьс€. «ачем тогда это афишировать? Ќет, пусть все будет по-тихому Ч сказали, что хонингование самый лучший способ ремонта, извольте верить, что так оно и есть. ”чение, то есть, всесильно, потому что верно, помните? ј оси там какие-то, база технологическа€ Ч это все Ђот лукавогої. Ќашему хонингованию, мол, никака€ база не нужна Ч оно само себе база, и точка. —мотрите, кака€ поверхность выходит Ч как заводска€, лучше не бывает! ј вы Ч базаЕ

ћы раньше тоже немного верили всем этим заклинани€м. ’от€ сомнени€ иногда возникали. Ќо врем€ и опыт постепенно все расставл€ют на свои места, хот€т или не хот€т этого заинтересованные волшебники от хонинговани€. » коробки передач, Ђумершиеї €кобы случайно, Ђсвоей смертьюї, через 1000 км пробега после хонинговани€ постелей, и поршни, неча€нно вылезшие над блоком при сборке двигател€, и сальники, которые оказались неважные, потому что потекли почти сразу. ј также двигатели, едва дот€нувшие до каких-то несчастных 50 тыс€ч. » тихо Ђпочившие в бозеї.Е

» совсем дело стало бы др€нь, да народ нынче пошел не тот, что раньше Ч на м€кине уже не каждого проведешь. ћногие теперь задумываютс€, интересуютс€, проблему со всех сторон изучают, прежде чем на что-то решитьс€. Ќе так, как раньше Ч купить по-быстрому какой-нибудь волшебный станочек, чтобы поскорее на нем деньгу зашибить. »ли отдать куда-нибудь деталь Ч лишь бы сделали побыстрей и подешевле. ј там хоть трава не растиЕ

Ќе проходит нынче такое дело Ч качество работ давно вышло на первый план. » как читатель уже догадалс€, решение проблемы ремонта постелей головок и блоков Ч в использовании расточного оборудовани€. Ќо об этом в следующем номере журнала.



ƒругие наши статьи...










—хема обработки постели с Ђзаниженнойї крышкой Ч при хонинговании (а) ось постели сама займет некое среднее положени€, а при расточке (в) положение оси может быть задано с учетом минимального припуска на блоке. ¬ последнем случае смещение оси коленвала вверх будет контролируемым и минимальным, равным этому припуску. ¬ первом случае все наоборот Ч контролировать смещение оси невозможно, и оно будет примерно равно половине общего припуска на обработку.




ѕри недостаточной подаче масла опорные шейки распределительного вала могут получить серьезные повреждени€. ¬ такой ситуации распредвал лучше заменить, чем ремонтировать.




ѕостели распредвала от недостатка масла страдают не меньше, а чаще еще боль-ше, чем сам вал. Ќо торопитьс€ мен€ть головку блока с поврежденными постел€ми на новую не следует.




—овременный хонинговальный станок дл€ постелей. ќтлична€ вещь, ноЕ только дл€ исправлени€ незначительных износов и деформаций постелей.




ќдно из главных преимуществ расточного станка Ч индивидуальна€ выверка по-ложени€ детали с целью достижени€ минимального смещени€ оси постелей. ¬ конечном счете, это и делает расточку постелей универсальной ремонтной техно-логией.





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