Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Для чего предусмотрены ремонтные размеры коленвалов

Для чего предусмотрены ремонтные размеры коленвалов?

Когда могут потребоваться ремонтные размеры коленвалов?

Прежде всего, давайте рассмотрим различные виды возникающих дефектов, а также причины их появления. Если нарушена геометрия посадочных мест под опорные подшипники блока, следует ожидать быстрого износа шеек. Иными словами, если наблюдается данный процесс, причина, скорее всего, именно та, что указана выше, либо в некачественном материале самого вала. Из-за некачественного масла или нерегулярной его замены на шейках могут появиться задиры, также источником данной неприятности может стать засорившийся масляный фильтр, либо, что совсем уже плохо – слабое давление в системе.

Но наиболее частый вид повреждений – царапины на шейках (не путайте их с трещинами из-за усталости металла, при появлении которых приходится менять деталь). Возникают такие дефекты из-за продолжительной эксплуатации вала, кроме того, причина может крыться в засорении масла инородными частицами. При этом обращайте внимание на глубину царапин, мелкие, до 5 микрон, могут быть заполированы, а вот более значительные требуют шлифовки, в результате чего приходится переходить на следующие ремонтные размеры коленвалов. Иногда, при сильном износе поверхности, деталь уменьшается сразу на 2 размера.

Что следует учитывать, изменяя размеры шеек коленвалов?

Шейки у коленчатого вала бывают двух типов – опорные и шатунные. Последние, как ясно из названия, предназначены для того, чтобы на колена передавались поступательные движения шатуна, преображаясь, таким образом, в крутящий момент. По сути, получается принцип колодезного ворота, точнее, его изогнутой ручки, по отношению к которой человеческое предплечье может считаться шатуном. В стандартном двигателе размеры шеек коленвалов соответствуют 47.8 миллиметрам. Логично, что и подшипники, и кольца шатунов также подогнаны под этот размер. Однако спортивный тип коленвалов является исключением, у него шейки имеют диаметр всего 43 миллиметра, а значит, он требует специальных вкладышей для подшипников и установку соответствующих шатунов.

Но вернемся к шейкам и их дефектам. При наличии таковых ремонт может осуществляться до 4 раз путем шлифовки, как уже было сказано выше. Соответственно, прежде чем изменять ремонтные размеры шеек коленчатых валов, внимательно замерьте деталь и выясните, до какой степени могут произойти ее изменения, после чего заранее приобретите вкладыши с новыми размерами. Определить степень износа можно по зазору между шейкой и подшипником, который, достигая 0.07-0.09 миллиметров, грозит снижением давления масла и шумами во время работы ДВС, а будучи менее 0.03 миллиметра может стать причиной описанных выше задиров.

Какие бывают ремонтные размеры шеек коленчатого вала?

Собравшись отшлифовать шейки вала, позаботьтесь заранее о вкладках, при первом ремонте их можно использовать с уменьшением на 0.25 миллиметров. При необходимости последующие ремонтные размеры шеек коленчатого вала могут быть изменены на 0.5, 0.75 и 1 миллиметр, соответствующие должны быть приобретены и вкладыши. Последующие шлифовки связаны с прямым риском разрушения вала прямо в процессе работы, по этой причине размеры вкладышей 1.25 и 1.5 найти крайне сложно.

В процессе ремонтных работ первыми следует шлифовать шейки основания, а уже во вторую очередь – шатунные.

Подготовка к ремонту заключается в очистке детали, снятии противовесов, а при необходимости и в правке вала с выставлением балансировки центральной оси, чтобы получить затем ремонтные размеры шеек коленчатых валов без каких-либо огрехов. Очень важно проверить вал на изгиб оси, с тем, чтобы своевременно выровнять. Биение не должно превышать на центральной шейке 0.05 миллиметра. Помимо прочего, перед шлифовкой следует углубить фаски на кромках масляных кольцевых выемок, добившись ширины от 0.8 до 1.2 миллиметра. Делать это лучше всего конусообразной абразивной насадкой на дрель с углом 60-90 градусов. И, если есть возможность купить новый вал, сделайте это вместо ремонта старого.

Ремонт коленчатых валов

Коленчатый вал — одна из самых важных частей двигателя внутреннего сгорания. Они изготавливаются из стали с помощью ковки и чугуна путем литья

Сложность конструктивной формы коленчатого вала, его недостаточная жесткость, высокие требования к точности обрабатываемых поверхностей вызывают особые требования к выбору методов базирования, закрепления и обработки вала, а также выбору оборудования. Наш шлифовальный станок AZ CG300-2200 отвечает всем необходимым требованиям для осуществления ремонта самых разных коленчатых валов, расстояние между центрами станка 2200 мм, высота центров 300 мм. Превосходная точность этого станка позволяет получить необходимый размер с минимальными отклонениями.

Читать еще:  Что означает блокировка двигателя

Частые неисправности коленчатых валов:

  • износ коленчатого вала по коренным или шатунным шейкам;
  • изгиб;
  • микротрещины;
  • износ посадочных поверхностей под маховик, сальник (сальники), переднюю шестерню.

При износе шеек выше допустимого или незначительном изгибе, устранимом перешлифовкой, коленчатый вал обрабатывают под следующий ремонтный размер. Однако при больших задирах (например, при выплавлении вкладышей с проворотом) иногда перешлифовывают «через размер», т.е. сразу на 2 размера. Все коренные шейки, а также все шатунные шлифуют в один размер — например, коренные могут быть 2-го ремонтного размера, а шатунные 3-го, в любой комбинации размеров. Коленчатые валы с подшипниками качения и азотированные перешлифовке не подлежат.

Шлифовка коленчатого вала

В большинстве случаев коленчатые валы предусматривают возможность их перешлифовки на ремонтный размер (обычно 3-6 размеров). В этом случае коленвалы шлифуют вращающимся наждачным кругом, причём вал проворачивается вокруг осей базирования. Конечно, эти оси для коренных и шатунных шеек не совпадают, что требует перестановки, что наш станок и позволяет сделать за короткий промежуток времени.

Немного теории

На заводе коленчатые валы для увеличения прочности и износостойкости шеек подвергают термической, а иногда и химико-термической обработке: закалка ТВЧ, азотирование, закалка поверхностного слоя. Получаемая твёрдость зависит от количества углерода (закалка ТВЧ, обычно не более 50..55 HRC), либо вида ХТО (азотирование даёт твёрдость 60 HRC и выше). Глубина закалённого слоя шеек позволяет обычно использовать 4-6 промежуточных ремонтных размеров шеек вала, азотированные валы не шлифуют. Вероятность задира шейки с ростом твёрдости значительно снижается.

Чистка коленчатого вала

При капитальном ремонте двигателя, многие не придают значения чистоте масляных каналов коленчатого вала или просто не знают как их правильно прочистить. Эта операция очень важна потому, что при шлифовке вала под ремонтный размер вкладышей в масляные каналы попадает абразив и продукты обработки (металлическая пыль). Если тщательно не промыть систему смазки коленчатого вала, то при запуске мотора оставшаяся грязь может попасть между вкладышами и шейкой коленчатого вала. В лучшем случае это сократит ресурс мотора, и весь дорогостоящий ремонт может оказаться напрасным.

Правка коленчатых валов

Очень часто, из-за перегрева коленчатый вал деформируется. Искривление вала — это очень важный параметр. Чтобы установить величину и направление прогиба деталь укладывают на призмы и с помощью индикатора измеряют биение коренных шеек, которое не должно превышать 0,010-0,020 мм.

Добавим, что при биении поверхности в 0,1 мм даже самый лучший и дорогой сальник не способен обеспечить герметичность. Такое же биение, например, звездочки цепи ГРМ приведет к резкому снижению ресурса цепи, значительному возрастанию шума и опасности поломок натяжителя и успокоителей. В свою очередь биение задней части коленчатого вала вызывает нагрузки на первичном валу коробки передач, подшипник которого вряд ли проживет долго. Но самое главное, вал становится неуравновешенным — его балансировка, тщательно выполненная на заводе-изготовителе, из-за смещения осей вращения шеек от их исходного положения нарушится.

Чтобы устранить деформацию мы рихтуем (правим) коленчатые валы, после чего устанавливаем их на шлифовальный станок AZ CG300-2200 для дальнейшей шлифовки.

В результате правки коленчатых валов при ремонте обеспечивается увеличение числа ремонтов и общий срок службы вала, так как при шлифовании правленного вала снимается минимальный слой металла.

Проверка коленчатых валов на микротрещины

Проверка коленчатого вала на микротрещины — это операция, которая за короткий промежуток времени позволяет понять, пригоден ли коленчатый вал для ремонта и дальнейшей эксплуатации или нет.

Крупные трещины видны невооруженным глазом, но обнаружить микротрещины можно только специальными приборами, например магнитным дефектоскопом.

Игнорировать эту процедуру не рекомендуется, так как микротрещины могут стать причиной серьезной поломки двигателя, коленчатый вал может попросту лопнуть.

Стоимость работ

Технический Центр Моторного Ремонта ЗАО КПК «Ставропольстройопторг» готов оказать следующие работы по ремонту коленчатых валов:

Читать еще:  Что такое полюс асинхронного двигателя

Смена поршней

Для замены изношенных поршней в запасные части поставляются комплекты поршней с подобранными к ним поршневыми пальцами и стопорными кольцами в количестве, требующемся на один двигатель. При этом поршни изготовляются нормального (стандартного) и трех ремонтных размеров. Последние отличаются от поршней нормального размера увеличенным наружным диаметром на 0,5; 1,0; 1,5 мм. Номера этих комплектов следующие: 408-1004014-Р (поршень нормального размера); 408-1004014-Р6 (поршень увеличенного на 0,5 мм диаметра),408-1004014-Р8 (поршень увеличенного на 1,0 мм диаметра)- 408-1004014-Р9 (поршень увеличенного Р на 1,5 мм диаметра).

Таблица. Размеры ремонтных поршней

Размер поршня№ поршняНаибольший диаметр юбки D1, мм
Нормальный408-100401575,835—75,885
Увеличенный на 0,5 мм408-1004015-Р676,335—76,385
Увеличенный на 1,0 мм408-1004015-Р876,835—76,885
Увеличенный на 1,5 мм408-1004015-Р977,335—77,385

Для обеспечения надлежащего зазора между юбкой поршня и зеркалом цилиндра (0,04—0,06 мм для нового и 0,04—0,07 мм для ремонтируемого двигателя) поршни нормального или ремонтных размеров после окончательной обработки сортируются на заводе по диаметру D1 на пять групп, в которых упомянутый диаметр разнится на 0,01 мм.

Рис. Размеры поршня, определяющие эллиптичность и конусность его юбки

Маркировка сортировочной группы наносится клеймом на верхнюю поверхность днища поршня.

В отличие от поршня нормального размера поршни ремонтных размеров маркируются не литерой сортировочной группы, а непосредственно указанием диаметра (D1) с округлением до 0,01 мм.

При первой смене поршней в незначительно изношенные цилиндры, не требующие расточки и шлифовки, рекомендуется устанавливать поршни нормального размера соответствующей группы.

Наряду с подбором поршней к цилиндрам но диаметру D1, их подбирают также и по весу. Последнее необходимо для сохранения уравновешенности двигателя. Разница в весе самого тяжелого и самого легкого поршней данного комплекта (на двигатель) не должна превышать 4 г. Поршни нормального размера сортируются на заводе-изготовителе по весу на шесть групп, маркировку которых (1, 2, 3, 4, 5 и 6) наносят на днище поршня краской с помощью резиновой перчатки. В отличие от поршней нормального размера поршни ремонтных размеров не имеют условной маркировки их весовой группы. Вес ремонтного поршня в граммах указывается непосредственно и проставляется специальной краской на днище поршня. При установке в цилиндры двигателя поршней последние должны быть только одной какой-либо весовой группы. Подобранные к цилиндрам по размерам и весу, поршни должны быть отмечены (маркированы) порядковыми номерами цилиндров к которым они подобраны.

После того, как подбор поршней к цилиндрам закончен, подбирают поршневые пальцы к поршням и втулкам верхних головок шатунов.

В бобышки поршня поршневой палец устанавливается с натягом или зазором в пределах 0,0025 мм. Зазор между поршневым пальцем и отверстием втулки головки шатуна должен быть в пределах 0,0045—0,0095 мм. Для облегчения подбора поршневые пальцы, поршни и втулки верхних головок шатунов (после их окончательной механической обработки) сортируются на четыре размерных группы, в которых диаметры разнятся на 0,0025 мм.

При изготовлении деталей маркировочную краску наносят: у поршней — на нижнюю поверхность одной из бобышек, у поршневых пальцев — на внутреннюю поверхность с одного конца, на шатуне — у верхней головки. Поршневой палец, принадлежащий к определенной размерной группе, подбирают при сборке к поршню и втулке шатуна, принадлежащим к этой же размерной группе.

При нормальном зазоре между пальцем и втулкой шатуна палец, смазанный маслом для двигателя, должен плавно входить во втулку под усилием большого пальца правой руки. Поскольку указанное требование к сборке пальца с шатуном обязательно, допускается при подборе новых пальцев и шатунов — комплектовать их из двух смежных размерных групп.

Во всех случаях подбирать поршневые пальцы к шатунам нужно при температуре воздуха в помещении 20±3°С.

Подобранный к поршню и шатуну поршневой палец смазывают маслом для двигателя и вставляют в бобышки поршня и в верхнюю головку шатуна с помощью оправки и молотка. Предварительно поршень нагревают в ванне с водой до температуры 45—75° С. Недопустимо собирать поршень с поршневым пальцем, если в их соединении получается увеличенный против нормального натяг. Это в ряде случаев приводит к появлению стука поршня о стенки цилиндра при работе двигателя, пока он не получит нормального прогрева.

Читать еще:  Грязный двигатель чем отличается

При сборке поршня с шатуном следует иметь в виду, что ось поршневого пальца смещена относительно оси поршня на 1,5—1,65 мм.

При сборке поршней, имеющих смещение оси поршневого пальца, с шатунами необходимо следить за тем, чтобы выбитая на днище поршня стрелка была обращена в сторону первого цилиндра (считая от радиатора) или в сторону расположения установочного выступа, предусмотренного на теле шатуна.

Сборочные операции, следующие после соединения поршня с шатуном, были рассмотрены ранее.

После сборки двигателя, в цилиндры которого были установлены новые поршни, и монтажа двигателя на автомобиль нужно соблюдать правила обкатки.

Способ ремонтных размеров

Способ ремонтных размеров, благодаря свой простоте, доступности и надежности, получил широкое распространение в ремонтном производстве. В этом случае соединению возвращается начальный зазор, а детали получают требуемую геометрическую форму. Благодаря исправлению геометрической формы и получению необходимого качества поверхности почти полностью восстанавливается первоначальная надежность соединения [4].

При этом способе одну из деталей изношенного соединения сохраняют для дальнейшей работы, а другую — заменяют. Деталь, оставленную для дальнейшей работы, подвергают механической обработке по изношенной поверхности до ремонтного размера. Задача механической обработки — восстановить геометрическую форму поверхности, сохранив ее координацию по отношению к другим посадочным поверхностям детали при минимальном съеме металла и сохранении первоначальных условий соединения.

Последнее условие позволяет рассчитывать ремонтный размер оставленной детали по обрабатываемой поверхности.

Для расчета первого или очередного ремонтного размера введем обозначения:

dH – номинальный диаметр;

d1, d2, d3 – ремонтные размеры;

i – удвоенный максимальный радиальный износ в сечении;

D – припуск на обработку;

w – разность ремонтных размеров.

– для охватываемой детали (вал)

,(2.1)
,(2.2)
,(2.3)
,(2.4)

– для охватывающей детали (втулка):

,(2.5)
,(2.6)
,(2.7)
.(2.8)

Рассчитанные указанным способом размеры для каждой детали конкретного соединения служат ее ремонтными размерами по поверхности соединения. Вопрос о том, какая деталь соединения подлежит замене и какая ремонту, решается соображениями экономического характера: более дорогую оставляют, дешевую заменяют. Оставленную деталь обрабатывают по соединяемой поверхности до очередного ремонтного размера.

Зная предельные размеры, нетрудно рассчитать количество ремонтных размеров:

– для охватываемой детали (вал)

,(2.9)

– для охватывающей детали (втулка)

,(2.10)

Трудоемкость восстановления деталей под ремонтный размер в 1,5—2 раза ниже, чем сваркой и наплавкой.

Для обеспечения взаимозаменяемости ремонтные размеры и предельные отклонения заменяемых и восстанавливаемых деталей должны быть регламентированы соответствующими техническими условиями.

Применение неустановленных ремонтных размеров допускается только в порядке исключения. Способом ремонтных восстанавливают цилиндры двигателей, коленчатые и кулачковые валы, толкатели, клапаны, шкворни, тормозные барабаны и другие детали. Этот способ широко применяется для восстановления резьбовых соединений, когда поврежденную резьбу рассверливают и нарезают новую резьбу ближайшего размера. Величина последнего ремонтного размера регламентирована запасом прочности детали или толщиной термически обработанного слоя.

Цилиндры, шейки распределительных и коленчатых валов рекомендуется обрабатывать с сохранением их прежних осей, так как это позволяет обеспечить требования технических условий по допускам на межцентровые расстояния, радиусы кривошипов, степень сжатия.

Способ приводит к некоторому снижению прочности и долговечности деталей и нарушает принцип полной взаимозаменяемости при ремонте агрегатов на готовых запасных частях.

Восстановление шеек валов и осей под ремонтный размер производится точением и шлифованием, а отверстий — растачиванием, фрезерованием, сверлением, протягиванием. Получение требуемой точности и шероховатости поверхностей достигается завершающими операциями: хонингованием, полированием, притиркой.

Для деталей автомобильной техники импортного производства, когда на ремонтные предприятия и автосервисы поступают для капитального ремонта новые модели машин, одним из этапов технологического процесса ремонта является дефектация, которая позволяет оценить техническое состояние деталей. Для проведения этого этапа необходимо знать допустимые без ремонта размеры рабочих поверхностей деталей. При случаях отсутствия технической документации целесообразно воспользоваться следующей методикой.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector