|
В процессе работы в блоке
цилиндров появляются следующие дефекты:
износ, задиры и риски на зеркале цилиндров;
трещины цилиндров, водяной рубашки и головки
цилиндров;
износ, трещины и раковины клапанных седел;
поломка шпилек и болтов крепления головки
цилиндров;
накипь в водяной рубашке;
нагар в головке цилиндров.
Под действием коррозии, повышенной температуры, трения
поршней и поршневых колец стенки цилиндров приобретают овальную форму
(эллипсность) в плоскости качания шатуна и конусность по длине цилиндра.
Такой износ происходит по следующим причинам.
1. При сгорании топлива в цилиндре газы прорываются в
канавки поршневых колец и. с силой отжимают их к стенкам цилиндра; при этом
сила давления колец по мере движения поршня вниз уменьшается, вследствие чего
износ цилиндра в верхней части больше, чем в нижней (конусность); кроме того,
условия
смазки верхней части цилиндра из-за более высоких
температур хуже.
2. Сила Р давления газов, действующая на поршень при
рабочем ходе, разлагается на две составляющие: А ( 68, а), направленную вдоль
шатуна, и Б, направленную перпендикулярно оси цилиндра и прижимающую поршень
к левой стороне стенки цилиндра (если смотреть со стороны радиатора). При
сжатии передаваемая от коленчатого вала шатуну сила также разлагается на две
составляющие, из которых одна действует вдоль шатуна и сжимает рабочую смесь,
а другая .прижимает поршень к правой стенке цилиндра ( 68,6). Боковые силы
действуют также при тактах впуска и выпуска, но в меньшей мере. В результате
действия боковых сил цилиндр изнашивается больше в плоскости качания шатуна и
приобретает эллипсность. Более интенсивен износ левой стенки цилиндра
вследствие того, что боковая сила при рабочем ходе наибольшая.
Кроме эллипсности, боковые силы вызывают и конусность, так
как по мере движения поршня вниз они уменьшаются.
Риски и задиры на зеркале цилиндра образуются вследствие
перегрева двигателя, недостатка смазки и ее загрязненности, недостаточного
зазора
между поршнем и стенкой цилиндра, плохого крепления
поршневого пальца и поломки поршневых колец.
Величину износов цилиндра (эллипсность и конусность)
определяют индикатором.
Эллипсность цилиндра измеряют в поясе, расположенном на
расстоянии 40—50 мм от верхней кромки цилиндра. Измерение производится в двух
взаимно перпендикулярных плоскостях, имеющих износы: наименьший — по оси
коленчатого вала и наибольший — в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого
вала. Разность размеров, показанных индикатором, есть величина эллипсности.
Для определения конусности индикатор перемещают вдоль
цилиндра в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала. Разность
размеров в верхней и нижней частях цилиндра, показанных индикатором, есть
величина конусности.
При измерениях индикатор нужно опускать строго по
вертикали, не допуская его отклонений в стороны ( 69).
Если эллипсность превышает 0,04 мм, а конусность 0,06 мм и имеются риски и задиры, цилиндры необходимо ремонтировать.
При ремонте цилиндра увеличивают его диаметр до
соответствующего ремонтного размера, затем устанавливают увеличенный поршень.
В зависимости от износа цилиндра применяют следующие
способы ремонта:
1) шлифование;
2) растачивание с последующей доводкой;
3) установку гильз (если износ цилиндра. превышает
последний ремонтный размер).
Шлифование цилиндров производят на специальных
внутришлифо- вальных станках. На этих станках шлифовальный камень
устанавливают значительно меньшего диаметра, чем цилиндр. Шлифовальный камень
имеет три движения: вокруг своей оси, со скоростью 2000—3000 об/мин, по
окружности шлифуемого отверстия цилиндра со скоростью 200—300 об/мин и вдоль
оси цилиндра.
Процесс шлифования цилиндров — сложный и длительный,
особенно при необходимости снятия большого слоя металла. Поверхность цилиндра
получается слегка волнистой и забивается наждачной пылью, которая проникает в
поры чугуна, что в дальнейшем вызывает ускоренный износ поршневых колец и
поршней. Шлифование цилиндров в настоящее время применяется редко.
Растачивание цилиндров производится на расточных станках
стационарного или переносного типа. Вертикально-растбч- ной станок
переносного тийа ( 70) прикрепляют при растачивании непосредственно к блоку
цилиндров. При этом для растачивания первого и третьего цилиндров блока
четырехцилиндрового двигателя станок укрепляют сверху блока болтами,
пропущенными через второй цилиндр, а для растачивания второго и четвертого
цилиндров — через третий. Перед окончательным закреплением станка на блоке
его шпиндель центрируют четырьмя кулачками, раздвигаемыми конусом 12. Резец
10 шпинделя устанавливают на нужный размер по микрометру.
Вращение от электродвигателя 14 через червячную передачу
13 и вал передается на цилиндрические шестерни 2 и 3 и далее через второй вертикальный
вал 4 на шпиндель, соединенный с валом посредством шпонки. После пуска
электродвигателя включают автоматическую подачу гильзы 7 и производят
растачивание цилиндра. По окончании растачивания гильза возвращается вверх
при помощи рукоятки 8. Этот станок позволяет растачивать цилиндры диаметром
от 85 до 120 мм при длине растачивания 300 мм.
Недостатком указанного вида растачивания является
необходимость доводки, так как на расточенной поверхности остаются следы
резца.
Доводка цилиндров производится на специальных или
вертикально-сверлильных станках, а также электродрелями при помощи доводочной
головки ( 71), в которой устанавливают абразивные камни в виде брусков.
Для разводки брусков внутри полого валика помещен
стержень, соединенный шарнирно с винтом установочных конусов головки. На
верхнем конце стержня имеется установочный диск. Поворот диска на одно
деление изменяет диаметр на 0,005 мм. Доводочная головка свободно вставляется
в цилиндр, а при ее вращении шлифовальные бруски под действием центробежной
силы расходятся и прижимаются плотно к стенкам цилиндра. Наибольшая разводка
камнедержателей не превышает 1,5 мм; поэтому камнедержатели надо подбирать в
соответствии с диаметром цилиндра. Скорость вращения головки 200—300 об/мин.
Возвратно-поступательное движение вверх и вниз равно от 60 до 80 двойных
ходов в минуту.
В процессе доводки головку и стенки цилиндра следует
обильно поливать керосином, который смывает частицы металла и камня, а также
охлаждает полируемую поверхность цилиндра.
По окончании обработки конусность и эллипсность цилиндра
не должны превышать 0,02 мм.
Тонкое растачивание (алмазное) производится резцами из
твердых сплавов при больших скоростях резания (150—200 м/мин) и малых подачах
резца (0,01—0,02 мм) на один оборот шпинделя. Для растачивания используют
специальные вер
тикально-расточные станки стационарного и переносного
типов. После тонкого растачивания доводки не требуется.
Установка , гильзы применяется при износе цилиндра,
превышающем последний ремонтный размер, или при наличии на его стенках
глубоких рисок и задиров. При этом необходимо выполнить следующие операции.
1. Расточить цилиндр до диаметра, обеспечивающего
установку гильзы, толщина стенок которой должна равняться 2—3 мм после ее
растачивания под номинальный размер. В верхней части цилиндра делают
кольцевую выточку под буртик гильзы.
2. Изготовить гильзу из материала, по возможности
близкого к материалу цилиндра. По наружному диаметру гильза должна иметь
припуск 0,05—0,15 мм на запрессовку.
3. Смазать гильзу и стенки цилиндра маслом и
запрессовать гильзу при помощи гидравлического пресса под давлением 20—40 г;
в процессе запрессовки наблюдать за показаниями манометра пресса и при резком
повышении давления прессование прекратить, так как это указывает на перекос
гильзы и может вызвать трещины в блоке.
При отсутствии пресса гильзы можно запрессовывать ручным
приспособлением ( 72).
Затем следует расточить и прошлифовать гильзу под
номинальный или уменьшенный размер цилиндра. Растачиванием под размер меньше
номинального предусматривается возможность использования прошлифованных
старых поршней.
Устранение трещин цилиндров и водяной рубашки
Трещины на стенках цилиндров и водяной рубашки являются
следствием замерзания воды в блоке, заливки холодной воды в перегретый
двигатель, неосторожного обращения с блоком при ремонте, запрессовки гильз с
большим натягом.
Наличие трещин на стенке цилиндра сопровождается
попаданием в него воды, что влечет за собой перебои в работе двигателя и
падение мощности. При наличии трещин на стенке водяной рубашки получается
подтекание воды по наружной поверхности двигателя. Трещины можно обнаружить
путем испытания цилиндров и рубашки подкрашенной водой под давлением в
течение 1—2 час. Цилиндры испытывают под давлением 20—25 ату а водяную
рубашку — под давлением 2—3 ат.
Место и размер трещины определяются отложением красящего
вещества.
Иногда удается установить наличие трещины и более простым
способом. Для этого предполагаемое место трещины смачивают керосином, а затем
насухо вытирают и посыпают сухим порошком мела. Через 1—2 часа керосин,
проникший в трещину, выйдет на поверхность и даст отчетливую желтую полоску,
по котор©й легко определить наличие и границы трещины.
Трещины цилиндра устраняют установкой гильз или
газовой заваркой со стороны водяной рубашки (для этого специально вырезают
кусок стенки водяной рубашки против трещины цилиндра); при этом подогревают
весь блок цилиндров на древесном угле. Операция заварки — сложная и
ответственная и поэтому применяется редко.
Трещины водяной рубашки заделывают штифтовкой, наложением
заплат, металлизацией, замазкой и реже сваркой.
Штифтовка производится в следующем порядке.
1. Засверливают концы трещины сверлом 4,8 мм и просверливают отверстия по всей длине трещины на расстоянии 8 мм.
2. Нарезают резьбу в отверстиях метчиком б мм,
затем завертывают в отверстия стержни из красной меди и обрезают их ножовкой
так, чтобы о«и выступали на 1,5—2 мм.
3. Просверливают отверстия посредине между
стержнями и нарезают в них резьбу, затем завертывают стержни, которые должны
захватывать ввернутые раньше.
4. Зачеканивают шов легкими ударами молотка и
опробуют блок водой под давлением 2—3 ат.
Наложение заплаты производят, когда имеются большие
трещины или вывалившиеся куски. Для наложения заплаты нужно:
1) засверлить концы трещины сверлом 4—5 мм
2) вырезать заплату из мягкой стали толщиной 2—3 мм
с таким расчетом, чтобы расстояние от трещины до края заплаты было не менее
20—25 мм;
3) по периметру заплаты просверлить отверстия
сверлом 6 мм на расстоянии 10—15 мм одно от другого и раззенковать их.
4) наложить заплату на место трещины, легкими
ударами пригнать ее по месту, пользуясь заплатой как шаблоном, накер- нить,
просверлить отверстия в блоке сверлом 4,8 мм и нарезать в них резьбу метчиком 6 мм;
5) смазать заплату суриком, наложить на место и
привернуть ее стальными винтами; при наложении заплаты на головку блока под
заплату нужно установить свинцовую прокладку;
6) расчеканить края заплаты и опробовать блок водой
под давлением 2—3 ат.
Металлизацией заделывают небольшие трещины, которые
предварительно разделывают крейцмейселем, обезжиривают, после чего
металлизируют посредством металлизатора.
Замазкой заделывают только небольшие трещины, причем
замазку соответствующего состава (см. раздел «Вспомогательные материалы»)
наносят на подготовленную трещину и в течение 1—2 час. просушивают.
Подготовка трещины заключается в зачистке ее и в обезжиривании
Мелкие волосяные трещины можно заливать соляной кислотой в
смеси с нашатырем; при этом трещина затягивается отлагающейся ржавчиной.
Заварку трещины производят в следующем порядке:
1) расфасовывают трещину для получения скоса стенок
под углом 45°;
2) медленно нагревают блок до температуры 650—700°
в термической печи;
3) прогретый блок закрывают листовым асбестом,
оставляя открытыми только места сварки;
4) заваривают трещины чугунными электродами;
5) помещают блок в печь и медленно его охлаждают
(6—8 час);
6) производят механическую обработку шва, затем
испытывают блок водой.
|