Сервис и ремонт Субару

Блоки цилиндров

Неисправностями блоков ци­линдров, поступающих в капитальный ремонт, могут быть: различного характера и величины трещины и пробоины, забитость, срыв и износ резьб в резьбовых отверстиях под болты, шпильки и пробки, отломы болтов и шпилек, износ отверстий в блоке под направляющие втулки клапанов, износ седел клапанов, износ отверстий под толкатели и установочных гнезд под крышки распределительных шесте­рен (смотря по конструкции), износ отверстий под втулки распреде­лительного вала, износ или надиры гнезд под вкладыши коренных подшипников, износ зеркала цилиндров.

Клапанные гнезда. В процессе работы клапанные гнезда подвергаются коррозийному действию горючей смеси и выхлопных газов, резкому изменению температур и ударной нагрузке. Вследствие тяжелых условий работы клапанных гнезд получается износ их рабочей поверхности и обра­зование нагара. Износ гнезд приводит к неплотному прилеганию кла­пана, сопровождающемуся потерей мощности двигателя, и дальней­шему усиленному разрушению рабочих частей гнезда и клапана.

При наличии нагара и небольших износов фаски гнезда ремонт его может быть произведен путем очистки и притирки клапана.

При больших же износах производят фрезеровку рабочей поверх­ности (фасок) гнезд до полного удаления износа. Вставные седла кла­панов вследствие высокой твердости шлифуются.

Для обработки клапанных гнезд пользуются фрезами с углами режущей кромки в 45, 75 и 15°. Вначале гнездо клапана обрабатывается черновой фрезой в 45°. Фреза центрируется по на­правляющей втулке клапана, которая предварительно должна быть при большом износе заменена на новую. Затем гнездо углубляют фрезой в 75°, а верхнюю кромку гнезда снимают фрезой в 15°. Окон­чательная отделка гнезда производится чистовой фрезой в 45°. Фрезы с углом заточки в 75 и 15° являются вспомогательными и служат для прохода верхней и нижней кромок гнезда с целью получения необходимой ширины и расположения фаски, что способствует улучше­нию прохождения газов.

    Цилиндры. Нормальная  работа  двигателя   в значительной  мере зависит от износа цилиндров. Износ рабочей поверхности цилиндра выражается  в  увеличении  диаметра  и  сопровождается   искажением ее геометрической формы.   В  результате износа  цилиндр  по длине приобретает форму неправильного конуса, а по диаметру овала. Ос­новными  причинами,  вызывающими  износ цилиндров на  конус,  являются истирающее действие поршневых колец и газовая коррозия. При взрыве рабочей смеси происходит прорыв газов под кольца, осо­бенно верхнее, в результате увеличивается удельное давление поршневых  колец на  стенки  цилиндра,  вследствие чего  условия  смазки ухудшаются.   На  ухудшение смазки  влияет и  высокая  температура взрыва   рабочей  смеси,   результатом   которой   является   уменьшение вязкости масла и прочности масляной пленки. Обнаженная поверхность  подвергается  действию  газовой  коррозии,  оказывающей  разрушающее действие  на стенки  цилиндра.

     Износ цилиндров получается и в форме овала, причиной чего яв­ляется неравномерное давление поршня на стенки цилиндра. В пло­скости, перпендикулярной оси поршневого пальца, давление больше,  чем в плоскости оси пальца.

 В результате износа зазор между стенками цилиндра и поршня увеличивается сверх допустимого, что приводит к падению мощности двигателя и увеличению расхода топлива и смазки.

Восстановление цилиндра заключается в придании ему нового ремонтного размера, большего против номинального, с постановкой соответствующего размера поршня. Если же все установленные для данного двигателя ремонтные размеры исчерпаны, делается расточка цилиндровых отверстий блока под гильзу, которая затем запрессо­вывается и обрабатывается под номинальный размер.

Поршни.  Наибольшему износу в поршне подвергаются поршневые канавки по высоте, причем больший износ получается в верхних канавках и, особенно, в самой верхней.

Причиной износа канавок является большое удельное давление поршневых колец на стенки канавки и температурные влияния. Как известно, давление газов на первое кольцо значительно больше, чем на нижние кольца, а температура значительно выше, поэтому и из­нос верхней канавки больше. В результате износа поршневые ка­навки приобретают форму трапеции. Износ поршневых канавок вле­чет за собой пропуск рабочих и отработанных газов, потерю компрес­сии и разжижение смазки. Юбка поршня изнашивается в меньшей мере, чем канавки.

Как на дефект поршня следует еще указать и на износ отверстий под поршневой палец. В результате износа отверстия поршня или втулок делаются овальными, причем наибольший износ получается в плоскости, перпендикулярной днищу поршня. Величина этого из­носа больше у поршней, пальцы которых закрепляются в шатуне; при плавающих пальцах износ меньше.

 Обработка поршней под ремонтные размеры. Изношенные алю­миниевые поршни обычно заменяются новыми. Обработка поршней заключается в проточке поршневых канавок под увеличенный ремонтный размер, развертке отверстий под поршне­вой палец, обточке и шлифовке поршней или только шлифовке, в за­висимости от припуска под ремонтный размер.

Поршневые кольца.  Поршневые кольца относятся к числу наиболее быстро изнашиваю­щихся деталей двигателя. Обычно в процессе эксплуатации при про­изводстве среднего, а иногда и при текущем ремонте, производится полная или частичная смена поршневых колец.

Причиной высокого износа поршневых колец являются тяжелые условия их работы в газовой среде при высоких температурах. По­этому наибольшему износу подвергаются верхние поршневые кольца и особенно первое кольцо, о чем уже упоминалось. Необходимость относительно частой смены колец вызывается тем, что при изношен­ных кольцах работа двигателя становится неэкономичной, так как мощность при этом падает, увеличивается расход топлива и смазки.

Износ поршневых колец сопровождается ростом зазора между кольцом и канавкой и потерей упругости.

При посадке кольца в калибр с внутренним диаметром соответ­ствующего цилиндра зазор в стыке должен быть в пределах значений, рекомендуемых изготовителем, и кольцо не должно давать просвета по всей окружности.

Поршневые пальцы.  Поршневые пальцы изготовляются из малоуглеродистых, среднеуглеродистых или легированных сталей и термически обрабатываются. При изго­товлении пальцев из малоуглеродистых или легированных сталей с малым содержанием углерода наружная поверхность пальцев под­вергается цементации твердым карбюризатором, закалке и отпуску на требуемую твердость.

Поршневые пальцы изнашиваются в местах трения в середине и по концам, в зависимости от способа крепления пальца. Износ пальца и сопряженной с ним детали увеличивает зазор между ними, что часто приводит к тому, что палец начинает стучать. Ремонт поршневых пальцев производится хромированием и пере­шлифовкой с большого размера на меньший ремонтный или номиналь­ный размер.

Перешлифовывание пальцев с большего размера на меньший воз­можно лишь в тех случаях, когда цементированный или поверхностно закаленный слой достаточен для удовлетворительной, а твердость не менее минимально допустимых значений, рекомендуемых изготовителем.

Восстановление шатунов. Дефектами шатунов, поступающих в капитальный ремонт, обычно являются: погнутость и скручивание тела шатуна, износ отверстий во втулке верхней головки и нижней под вкладыш вследствие ослабления его посадки в постели и, на­конец, повреждение плоскости разъема нижней головки. Последняя неисправность является результатом спиливания стыковых поверх­ностей нижней головки, что недопустимо.

При наличии трещин любого характера и расположения, а также погнутости и скручивания, не поддающихся правке, шатуны подлежат выбраковке.

Шатуны с погнутостью или скрученностью более допустимой тех­ническими условиями подвергаются правке. Правка погнутых ша­тунов производится при помощи специального рычага с зевом для за­хвата шатуна, на винтовых или гидравлических прессах.

Правка скрученных шатунов производится при помощи специаль­ного рычага или специальной струбцинки, захваты которой закреп­ляются винтами с разных сторон таврового сечения шатуна.

Коленчатые валы. Коленчатые валы автомобильных двигателей из­готовляются из углеродистых сталей с более суженными пределами содержания углерода или более чистыми  в отношении серы и фосфора, или с повышенным содержанием марганца. Шейки коленчатых ва­лов рассматриваемых двигателей закалены токами высокой частоты на твердость и глубину.

Износ шеек коленчатого вала по длине и окружности шейки про­исходит неравномерно: по длине шейки принимают форму конуса, по окружности — овала. Кроме овальности и конусности коленчатые валы, поступающие в капитальный ремонт, могут быть и погнутыми,

Прогиб коленчатого вала приводит к нарушению перпендикуляр­ности оси вала к осям цилиндров, вследствие чего условия смазки ухудшаются. Прогиб вала может выйти за предел масляной пленки, создавая полусухое и сухое трение.

К числу других неисправностей коленчатых валов, в зависимости от конструкции, относятся: износ резьбы под храповик; отверстий во фланце под болты крепления маховика и под установочные пальцы или направляющие шпильки; отверстия под шарикоподшипник ве­дущего вала.

Коленчатые валы всех конструкций двигателей, имеющие трещины и волосовины, ремонту не подлежат и бракуются.

Восстановление коленчатых валов. Ремонт коленчатого вала обычно начинается со слесарных операций. Во избежание поврежде­ния шлифованных шеек вала при слесарных работах шлифовка и по­лировка их являются обычно последней операцией ремонта. Шли­фовка шеек является наиболее ответственной операцией, выполняется на специальном шлифовальном оборудовании и по технологии, рекомендованной изготовителем.

Распределительные валы. Распределительные валы рассматриваемых дви­гателей изготовляются из углеродистых и легированных сталей и подвергаются термообработке на твердость.

Распределительные валы имеют износы опорных шеек и кулачков по высоте и диаметру затылка; погнутость; забитость резьбы; износ торца под плунжер или гнезда под упорный сухарь

Контроль износа шеек, а также кулачков распределительного вала по высоте и диаметру затылка производится микрометром или скобами, износ образующей поверхности кулачка — шаблоном. Про­гиб вала проверяется индикатором по средней шейке в трехопорных валах и по средним шейкам в четырехопорном.

Восстанавливают подшипниковые шейки распределительного вала шлифовкой и хромированием. Восстановление шеек вала производится шлифовкой их под ремонтный размер или хромированием с последую­щей обработкой под номинальный или при большом износе под ре­монтный размер. Указанные виды ремонта зависят не только от про­изводственных возможностей предприятий, но и от характера сопря­жения. Иногда более целе­сообразно производить ремонт шеек хромированием с дальнейшей обработкой под номинальный размер, если подшипники имеют до­пустимый износ, или под увеличенный против номинального размера на величину износа подшипников и припуска на обработку. Ремонт шеек шлифовкой под ремонтный размер в таком случае требует расточки и развертки гнезд подшипников, запрессовки и развертки втулок. Шлифовка шеек распределительного вала производится на круглошлифовальном станке, обеспечивающем необходимую точность обработки. Перед шли­фовкой вал проверяется на погнутость и при необходимости подвергается правке винтовым или гидравлическим прессом.

  Клапаны. Выпускные клапаны работают в условиях высо­ких температур и корродирующего действия горячих газов, поэтому материал для этих клапанов должен не только иметь хорошую со­противляемость износу, но и не терять своих механических свойств при высокой температуре и не подвергаться местной закалке при остывании.

Впускные клапаны изготовляются из разных марок легированной стали, по преимуществу из хромистой.

Клапаны всех двигателей подвергаются термической обработке, закалке и отпуску на твердость, различную для стержня и торца.

Основными дефектами клапанов являются: износы стержня, фаски, торца и изгиб стержня. При наличии трещин и коробления головки клапаны бракуются. Искривление стержня клапана проверяется на призмах индикатором.

Восстановление клапанов. Изношенные фаски клапанов шлифу­ются на универсальном круглошлифовальном станке с креплением в цанговом патроне или на настольном шлифовальном станке.

Изношенные стержни клапанов шлифуют под ремонтный размер. На заводах, имеющих электролитический цех, стержни восстанавли­ваются хромированием с последующей шлифовкой под номинальный или ремонтный размер. В двигателях с регулируемыми клапанами износ торца стержня выводится шлифовкой его до чистоты.