10
1 Заняття 8-9. Продовження вивчення Розділ 2. Трактори та автомобілі. Тема 5. Кривошипно-шатунний механізм. 1. Призначення, загальна будова і робота. 2. Призначення і взаємозв’язок, матеріал та будова деталей механізму. Кривошипно-шатунний механізм – основний робочий механізм двигуна, який служить для перетворення зворотно-поступального руху поршнів в обертальний рух колінчастого вала і передачі крутного моменту на трансмісію. До кривошипно-шатунного механізму багатоциліндрових двигунів належать такі деталі: Ø картер (блок циліндрів) з головкою й ущільнювальними прокладками; Ø поршнева група (поршні, поршневі кільця, поршневі пальці); Ø шатуни; Ø колінчастий вал; Ø маховик; Ø піддон картера. Картер (мал. 1) це найбільша й найскладніша деталь двигуна, як правило, коробчастого перерізу, що служить за опору для робочих деталей та механізмів і захищає їх від забруднення. Іноді циліндри виготовляються разом із картером, тоді ця деталь називається блок-картером. Блок циліндрів відливають із чавуну або алюмінієвих сплавів. У блок вставляють гільзи, які безпосередньо обмиваються охолоджуючою рідиною й тому називаються «мокрими». У верхню частину гільз, виготовлених із сірого чавуну, для підвищення корозійної стійкості та зменшення спрацювання запресовують вставки зі спеціального антикорозійного чавуну. Ущільнення гільз циліндрів у верхній частині блока здійснюється сталеазбестовими прокладками головок блока, а в нижній частині – мідними прокладками. Верхні краї гільз мають виступати над площиною блока циліндрів на 0,02...0,09 мм. Порожнина між циліндрами і зовнішніми стінками блока називається сорочкою охолодження. У середній частині блока є поперечні перегородки. Площину розняття картера опущено нижче від осі колінчастого вала для надання блоку необхідної жорсткості. По осі блока на стінці коробки штовхачів, а також у передній та задній стінках блока є отвори для підшипників розподільного вала. Двигуни з V-подібним розташуванням циліндрів (ЗІЛ-130, ЗМЗ-5312) мають дві головки з алюмінієвого сплаву на кожен ряд. У двигуні КамАЗ-740 кожний циліндр (із восьми) має свою головку. В карбюраторних двигунах у головках блоків, відлитих з алюмінієвих сплавів, розташовано камери згоряння, в яких зроблено різьбові отвори для свічки запалювання, а в дизелях – отвори для форсунок, впускні й випускні канали, а також запресовані сідла й напрямні втулки клапанів. Мал. 1. Картер V-подібного восьмициліндрового двигуна ЗМЗ-53 з головкою правого ряду циліндра і деталі кривошипно-шатунного механізму: 1 – блок циліндрів; 2 – кришка розподільних шестерень; 3 – прокладка; 4 – головка блока циліндрів; 5,9,10 – отвори для охолодної рідини; 6,8 – впускні канали; 7 – камера згоряння; 11 – сідло клапана; 12 – гільза циліндра.

Заняття 8 9

  • Upload
    yor11

  • View
    388

  • Download
    6

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Заняття 8 9

1

Заняття 8-9.Продовження вивчення

Розділ 2. Трактори та автомобілі.

Тема 5. Кривошипно-шатунний механізм.

1. Призначення, загальна будова і робота.2. Призначення і взаємозв’язок, матеріал та будова деталей механізму.

Кривошипно-шатунний механізм – основний робочий механізм двигуна, який служитьдля перетворення зворотно-поступального руху поршнів в обертальний рух колінчастого вала іпередачі крутного моменту на трансмісію.

До кривошипно-шатунного механізму багатоциліндрових двигунів належать такідеталі:

Ø картер (блок циліндрів) з головкою й ущільнювальними прокладками;Ø поршнева група (поршні, поршневі кільця, поршневі пальці);Ø шатуни;Ø колінчастий вал;Ø маховик;Ø піддон картера.Картер (мал. 1) – це

найбільша й найскладніша детальдвигуна, як правило, коробчастогоперерізу, що служить за опору дляробочих деталей та механізмів ізахищає їх від забруднення. Інодіциліндри виготовляються разом ізкартером, тоді ця детальназивається блок-картером.

Блок циліндрів відливають ізчавуну або алюмінієвих сплавів. Ублок вставляють гільзи, якібезпосередньо обмиваютьсяохолоджуючою рідиною й томуназиваються «мокрими». Уверхню частину гільз,виготовлених із сірого чавуну, дляпідвищення корозійної стійкостіта зменшення спрацювання запресовують вставки зі спеціального антикорозійного чавуну.Ущільнення гільз циліндрів у верхній частині блока здійснюється сталеазбестовимипрокладками головок блока, а в нижній частині – мідними прокладками. Верхні краї гільзмають виступати над площиною блока циліндрів на 0,02...0,09 мм.

Порожнина між циліндрами і зовнішніми стінками блока називається сорочкоюохолодження. У середній частині блока є поперечні перегородки. Площину розняття картераопущено нижче від осі колінчастого вала для надання блоку необхідної жорсткості. По осіблока на стінці коробки штовхачів, а також у передній та задній стінках блока є отвори дляпідшипників розподільного вала.

Двигуни з V-подібним розташуванням циліндрів (ЗІЛ-130, ЗМЗ-5312) мають дві головки залюмінієвого сплаву на кожен ряд. У двигуні КамАЗ-740 кожний циліндр (із восьми) має своюголовку. В карбюраторних двигунах у головках блоків, відлитих з алюмінієвих сплавів,розташовано камери згоряння, в яких зроблено різьбові отвори для свічки запалювання, а вдизелях – отвори для форсунок, впускні й випускні канали, а також запресовані сідла йнапрямні втулки клапанів.

Мал. 1. Картер V-подібного восьмициліндрового двигуна ЗМЗ-53 з головкоюправого ряду циліндра і деталі кривошипно-шатунного механізму:

1 – блок циліндрів; 2 – кришка розподільних шестерень; 3 – прокладка;4 – головка блока циліндрів; 5,9,10 – отвори для охолодної рідини; 6,8 – впускні канали;

7 – камера згоряння; 11 – сідло клапана; 12 – гільза циліндра.

Page 2: Заняття 8 9

2

Головки кріпляться до блока циліндрів шпильками через сталеазбестові прокладки.Момент затягування шпильок – 73...78 Н×м. Зверху головки закрито кришками, що кріплятьсягайками й ущільнюються гумовими прокладками. В головках блока всередині виконаносорочку охолодження, яка каналами сполучається із сорочкою охолодження блока.

Прокладка блоку – служить для більшої герметизації, дає змогу металу розширюватись,запобігає дифузійному злипанню металу.

У розвалі блока встановлюється верхня кришка блока циліндрів, виготовлена залюмінієвого сплаву. В кришці є впускні трубопроводи, що обмиваються охолоджуючоюрідиною для підігрівання пальної суміші. Зверху кришка має площадку з двома отворами длявстановлення карбюратора.

До поршневої групи належать: поршні, поршневі кільця та поршневі пальці (Мал. 2).Поршень – це металевий стакан, днищем

повернутий догори, який сприймає тиск газів і передаєйого через поршневий палець і шатун на колінчастийвал. Верхня, підсилена частина поршня називаєтьсяголовкою, а нижня, напрямна – юбкою. Приливки устінках юбки, що призначаються для встановленняпоршневого пальця, називають бобишками.

Поршні відлито з алюмінієвого сплаву й побічній поверхні покрито тонким шаром олова длякращого припрацювання.

Юбки поршнів у поперечному перерізі маютьформу еліпса (більша частина цього еліпса

розташовується в площині, перпендикулярній доосі поршневого пальця), а в поздовжньому – формузрізаного конуса з більшою основою по нижнійкромці поршня. В нижній частині юбки зробленовирізи для противаг колінчастого вала.

Паралельно поздовжній осі двигуна вбобишках поршня зроблено отвори длявстановлення поршневого пальця. Отвір під ньогозміщено на 1,5 мм праворуч по ходу автомобіля.Цим зменшується тиск на стінку циліндра, а отже,збільшується термін служби циліндро-поршневоїгрупи. Для правильного складання поршня ізшатуном на днищах більшості поршнів вибитострілку з написом «Вперед». На головках поршнів єканавки: верхні – для компресійних кілець, нижні – дляоливознімних. По колу канавок під оливознімні кільця виконаноотвори для відведення оливи, що знімається.

Поршневі кільця (Мал. 3) запобігають прориву газів крізьзазор між юбкою поршня та стінкою циліндра, а такожслугують для видаляння зайвої оливи зі стінок циліндра, щоб недопустити потрапляння її в камеру згоряння. Зазор у замкукомпресійних кілець становить (0,4±0,1) мм. Всі кільцявиготовляють з чавуну, за винятком оливознімних, яківиконуються складеними – з двох плоских сталевих кілець ідвох розширників (осьового та радіального). Верхні компресійнікільця покривають пористим хромом.

Компресійні кільця встановлюють на поршні так, щобвиточки на їхній внутрішній поверхні були повернуті вгору(Мал. 4). Кільця, що не підлягають хромуванню, покривають по

Мал. 2. Деталі поршневої групи дизеля КамАЗ-740:1 - поршень; 2 - поршневий палець; 3 - стопорні кільця;4, 5 - компресійні кільця; 6 - мастилознімне кільце.

а б вМал. 3. Поршневі кільця:

а – зовнішній вигляд; б – розташування кілець на поршні двигунаавтомобіля ЗІЛ-130; в – складане мастилознімне кільце;

1, 2 – відповідно компресійне й мастилознімне кільця; 3 – плоскі сталевідиски; 4 – осьовий розширник; 5 – радіальний розширник.

Мал. 4. Встановлення кілець на поршнідвигуна автомобіля ГАЗ-24 «Волга»:

1 – компресійні кільця; 2 – плоске сталеве кільце;3, 4 – відповідно осьовий і радіальний розширники.

Page 3: Заняття 8 9

3

зовнішній поверхні тонким шаром олова для кращого припрацювання. Встановлюючи кільця напоршень, їхні стики (замки) слід розташовувати під кутом 90° один до одного.

Поршневий палець слугує дляшарнірного з'єднання поршня з шатуном і можемати найрізноманітніші конструктивні форми(Мал. 5). Для зменшення маси пальців їх, якправило, виконують порожнистими.

Поршневі пальці виготовляють звуглецевих цементованих та азотованих сталей, а також із високовуглецевих сталей, якіпіддаються індукційному гартуванню струмами високої частоти. В окремих випадках дляпідвищення міцності пальця його піддають термохімічній обробці й полірують зовнішнюповерхню. Двостороння цементація підвищує міцність пальця на 15...20 %, а двостороннєазотування на 35...45 %.

Для обмеження осьового зміщення пальця в поршнівикористовують різні способи. Наприклад, застосовують пальціплаваючого типу. Такий палець не закріплюють ні в бобишкахпоршня, ні у верхній головці шатуна. Від осьових переміщеньйого утримують стопорні пружинні кільця, встановлені вканавках, які проточені в отворах бобишок поршня. Плаваючийпалець може повертатися в бобишках, завдяки чому вінспрацьовується рівномірніше.

Шатун (Мал. 6), що передає зусилля від поршня наколінчастий вал, має двотавровий переріз, виготовляється злегованої або вуглецевої сталі штампуванням і складається зверхньої головки, стержня та нижньої головки.

У верхню головку шатуна запресовується бронзова втулкапід поршневий палець. Для підведення мастила до тертьовихповерхонь у головці та втулці зроблено отвори.

Нижня головка шатуна рознімна (площина розняттяперпендикулярна до осі шатуна). В ній є отвір для викиданняоливи на стінку циліндра та кулачки розподільного вала. Донижньої головки двома болтами кріпиться кришка.

За шатунні підшипники служать тонкостінні стале-алюмінієві вкладиші, що складаються з двох половинок. Від

зміщення вони утримуються виступами, які входять у відповідні пази на шатуні й кришці.Для правильного складання шатунно-поршневої групи є позначки: на стержнях шатунів –

каталожний номер шатуна, а на кришці – виступ, які мають бути повернуті в один бік дляпершого-четвертого шатунів – назад, а для п'ятого-восьмого – вперед.

Затягувати гайки болтів шатуна слід за допомогою динамометричного ключа. Моментзатягування – 68...75 Н×м.

Колінчастий вал, щосприймає зусилля відшатунів і передає його намаховик, відливається змагнієвого чавуну йскладається з такихелементів (Мал. 7): носка 5,корінних шийок 7, шатуннихшийок 10, щік з противагами9 та фланця 12 для кріпленнямаховика.

Корінні й шатунні

а б вМал. 5. Конструкція поршневих пальців:

а – трубчаста; б, в – з конічними трубчастими поверхнями.

Мал. 6. Шатун:1 – кришка нижньої головки; 2 – вусики,

що фіксують вкладиші; 3 – нижня головка;4 – втулка верхньої головки; 5 – верхня

головка; 6 – стержень шатуна; 7 – болт ізгайкою для кріплення кришки нижньоїголовки; 8 – вкладиші нижньої головки.

Мал. 7. Колінчастий вал:1 - храповик; 2 - шків; 3 – оливо-відвідна тарель; 4 - шестірня; 5 - носок; 6,8 - упорні шайби; 7,10 - відповідно

корінні й шатунні шийки; 9 - противаги; 11 – оливо-скидальний гребінь; 12 - фланець; 13 – оливо-відвіднаканавка; 14 - канал для відведення мастила; 15 - установочні містки; 16 - зубчастий вінець.

Page 4: Заняття 8 9

4

шийки вала загартовуються струмами високої частоти. В щоках вала просвердлено канали дляпідведення оливи від корінних підшипників до оливних порожнин у шатунних шийках. Оливніпорожнини правлять за додаткові грязевловлювачі (ловушки). Грязьові частинки відцентровоюсилою відкидаються до периферії порожнин, а чиста олива крізь отвори подається в шатунніпідшипники.

На носку колінчастого вала кріпляться храповик 1 пускової рукоятки, шестірня 4 приводамеханізму газорозподілу та шків 2 привода вентилятора й водяного насоса. Коріннимипідшипниками колінчастого вала є сталеві тонкостінні вкладиші, за конструкцією аналогічнішатунним. Момент затягування болтів кришок корінних підшипників – 100...110 Н×м.

Від осьових переміщень колінчастий вал утримується двома сталевими упорнимишайбами 6 і 8, залитими антифрикційним сплавом, які попередньо встановлюються по обидвабоки корінного підшипника. Стороною, залитою антифрикційним сплавом, передня шайба маєбути повернута до шестірні, а задня – до бортика шийки вала. Допустиме осьове переміщенняколінчастого вала становить 0,07...0,17 мм. Для ущільнення переднього кінця колінчастого валав кришці розподільних шестерень встановлюються гумовий самопідтискний сальник таоливовідбивна тарель 3. Задній кінець колінчастого вала ущільнюється сальником з азбестовоїнабивки, встановленим у пазах блока та задній кришці. Крім того, на задньому кінціколінчастого вала є оливоскидальний гребінь 11 і оливовідвідна спіральна канавка 13.

Колінчасті вали виготовляють із якісних вуглецевих або легованих сталей куванням абоштампуванням. Застосовують також литі вали із високоміцного чавуну і сталі.

Маховик – це чавунний диск, що кріпиться болтами до фланця колінчастого вала йпризначається для підвищення рівномірності обертання останнього, а також забезпечуєподолання двигуном короткочасних перевантажень (наприклад, у момент рушання автомобіля змісця) за рахунок накопиченої під час обертання енергії. Він кріпиться болтами і фіксуєтьсяштифтами на фланці колінчастого валу або безпосередньо на його хвостовику. На ободімаховика напресовано сталевий зубчастий вінець 16 для обертання колінчастого вала стартеромпід час пуску двигуна. Маховик має мітки 15 для визначення верхньої мертвої точки поршняпершого циліндра та канали 14.

Розміри і маса маховика залежать від частоти обертання і числа циліндрів. Із збільшеннямчастоти обертання кількість кінетичної енергії підвищується, тому у швидкохідних двигунівмаса і розміри маховика менші. Нерівномірність обертання колінчастого валу зменшується іззбільшенням числа циліндрів, отже, чим більше циліндрів, тим легший маховик двигуна.

Щоб зберегти балансування валу з маховиком на фланці валу є несиметрично розташованішпильки.

Піддон картера служить як захисний кожух кривошипно-шатунного механізму йрезервуар для оливи. Його штампують з листової сталі. Отвір для зливання оливи закриваєтьсяпробкою з магнітом для збирання металевих частинок на дні піддона.

Картер зчеплення й маховика становить захисний кожух, виготовлений з алюмінієвогосплаву; його кріплять до задньої частини блока циліндрів. Для точної фіксації картера відноснодеталей коробки передач та зчеплення у блок циліндрів запресовані штифти.

Кріплення двигуна до рами автомобіля має бути надійним і водночас забезпечуватипом'якшення поштовхів, що виникають під час роботи двигуна та руху автомобіля.

Підвіску двигуна до рами роблять у трьох або чотирьох точках. Як опори до картерадвигуна пригвинчують спеціальні кронштейни (лапи). За задні опори іноді правлять лапикартера зчеплення або подовжувач коробки передач. Під опори встановлюють гумові подушкиабо пружини.

Підвіска двигуна на еластичних опорах має обмежувачі поздовжнього переміщення увигляді тяг чи скоб. Часто для фіксації двигуна відносно рами використовують реактивні тяги.

Домашнє завдання:3. Конструктивні особливості кривошипно-шатунних механізмів тракторних та автомобільних двигунів.4. Технічне обслуговування кривошипно-шатунного механізму.

Page 5: Заняття 8 9

5

3. Конструктивні особливості кривошипно-шатунних механізмів тракторнихта автомобільних двигунів.

Розміщення циліндрів буває однорядним (ГАЗ-24 «Волга») або V-подібним дворядним зкутом нахилу 90° (двигуни ЗМЗ-53, ЗІЛ-130 і КамАЗ-740).

Блок циліндрів з верхньою частиною картера двигунів ЗМЗ-53 і ГАЗ-24 відливають залюмінієвого сплаву, а двигунів ЗІЛ-130 і КамАЗ-740 з чавуну.

У двигуні КамАЗ-740 камера згоряння вмонтована у днище поршня. Стінки камерзгоряння обведені сорочкою охолодження. Зверху на головці циліндрів закріплені деталігазорозподільного механізму

У впускні і випускні канали відливки головки запресовані вставні сідла і напрямні втулкиклапанів.

Поверхню поршнів двигунів ЗМЗ-53, ЗІЛ-130 і ГАЗ-24 покривають шаром олова, адвигунів КамАЗ-740 – колоїдно-графітною сумішшю, що поліпшує припрацьовування ізменшує спрацювання.

Для правильного складання поршня з шатуном на днищах поршнів двигуна ЗІЛ-130 єриска, на бокових поверхнях поршнів двигуна ЗМЗ-53 біля отвору бобишки – напис «Вперед»,на боковій стінці поршнів двигуна ГАЗ-24 – напис «Назад».

Маслознімне кільце двигуна ЗМЗ-53 – чавунне, з наскрізними прорізями для відведеннямасла. У двигунах ЗІЛ-130 і ГАЗ-24 маслознімне кільце складається з чотирьох стальнихдеталей: двох плоских кілець, осьового і радіального розширювачів, у двигуна КамАЗ-740 вономає коробчастий переріз. Робоча поверхня кілець покрита хромом, у КамАЗ-740 – молібденом.

У двигунах ЗМЗ-53 і ГАЗ-24 шатунні вкладиші біметалеві, виготовлені із стальної стрічки,покритої антифрикційним сплавом алюмінію з міддю та оловом (бабітом).

У двигуні ЗІЛ-130 вкладиш триметалевий, виготовлений із стальної стрічки, на якунанесено мідно-нікелевий прошарок, покритий антифрикційним сплавом, у двигуні КамАЗ-740вкладиші тришарові з робочим шаром із свинцевої бронзи. Щоб вкладиші не прокручувалися вголовці шатуна, на них штампуванням роблять виступи.

На дизелі КамАЗ-740 встановлено комбіноване ущільнення блоку циліндрів. Йогометалева прокладка запобігає виходу газів, а гумова прокладка – витіканню охолоджуючоїрідини і масла.

Обидві частини нижньої головки шатуна з'єднуються двома болтами з гайками, якістопоряться шплінтами або контргайками, виштампованими з листової сталі (ГАЗ-24). Номери,вибиті на головці і кришці шатуна, напрямлені в один бік.

Колінчастий вал двигунів ЗМЗ-53 і ГАЗ-24 відлитий із високоміцного чавуну, а двигунівЗІЛ-130 і КамАЗ-740 – кований, стальний.

Кріплення двигуна до рами або підрамника має бути надійним і водночас пружним, щобвібрація двигуна не передавалася кузову, а перекоси рами під час руху не пошкоджувалидеталей кріплення. Для цього між опорними лапами двигуна і рамою кладуть гумові подушки,Двигун ГАЗ-24 кріплять за допомогою трьох гумових опор: дві – в передній частині двигуна збоків, одна під задньою кришкою коробки передач.

Двигун ЗМЗ-53 кріплять на чотирьох опорах: спереду штампованими кронштейнами,пригвинченими до блока циліндрів, а в задній частині двома приливами картера зчеплення.Двигун КамАЗ-740 також кріплять на чотирьох опорах.

Page 6: Заняття 8 9

6

4. Технічне обслуговування кривошипно-шатунного механізму.Термін роботи деталей двигунів залежить як від якості їх виготовлення, так і від точного

виконання правил технічної експлуатації. При нормальних умовах експлуатації та правильномуобслуговуванні двигуна спрацьовування деталей кривошипно-шатунного механізму незначне ійого надійна робота забезпечується протягом всього ресурсу двигуна. У випадку порушенняправил технічного обслуговування деталі кривошипно-шатунного механізму, які працюють вдуже несприятливих умовах, спрацьовуються швидше, потужність двигуна різко зменшується,інколи це може призвести до серйозних аварій.

Для забезпечення нормальних умов роботи деталей кривошипно-шатунного механізмузабороняється:

1. Повністю завантажувати без попередньої обкатки, згідно інструкції з експлуатації,новий двигун або після капітального ремонту. Обкатка двигуна при поступовозростаючих навантаженнях забезпечує наближення тертьових поверхонь дорозрахункових геометричних параметрів.

2. Працювати на тракторі без попереднього прогріву двигуна до температуриохолоджувальної рідини не нижче 50 °С. Непрогрітий двигун не забезпечує повноїпотужності через порушення процесів сумішоутворення і згорання палива, а такожрізкого погіршення умов мащення. При цьому прискорюється спрацьовування деталей, впершу чергу гільз, поршнів, поршневих кілець, а також відбувається обсмолення цихдеталей.

3. Тривалий час працювати з перевантаженням двигуна.4. Працювати при температурі охолоджувальної рідини нижче 70 °С і вище 95 °С.5. Допускати тривалу роботу двигуна (понад 15 хв.) при холостому ході, оскільки це

супроводжується значним нагароутворенням і пригорянням (заклинюванням у канавках)поршневих кілець.

6. Запускати двигун при температурі повітря нижче -5 °С без попереднього йогопрогрівання за допомогою підігрівального пристрою або іншими способами.

7. Експлуатувати двигун зі стуками, димними вихлопами, низьким тиском масла (нижче0,1 МПа) та інтенсивним вигорянням масла.

8. Розбирати кривошипно-шатунний механізм без необхідності. Робити це можна лише узакритому приміщенні і лише у випадку крайньої потреби.

Технічний догляд за кривошипно-шатунний механізмом треба виконувати згідно звимогами інструкції заводу-виробника.

Для запобігання підвищеного спрацьовування деталей кривошипно-шатунного механізмутракторист зобов'язаний виконувати такі операції:

– при щоденному технічному обслуговуванні очищати двигун від пилу і бруду,усувати підтікання охолоджувальної рідини і масла;

– перевіряти зовнішнє кріплення деталей, звертаючи особливу увагу на щільністьз'єднання повітроочисника і впускних трубопроводів;

– перевіряти рівень і стан масла в картері двигуна;– під час роботи слідкувати за тиском масла і кольором вихлопних газів, перевіряти

роботу дизеля для виявлення сторонніх стуків;– при перших ознаках ненормальної роботи потрібно усунути несправності;– при першому і другому технічному обслуговуванні (ТО-1 і ТО-2) перевірити і при

необхідності долити масло в картер двигуна;– перевірити тиск масла в головній магістралі системи мащення. Зниження тиску масла

до 0,15–0,10 МПа на прогрітому двигуні при працюючих агрегатах системи мащенняі правильних показаннях манометра свідчить про значне спрацювання підшипниківколінчастого вала;

– при третьому технічному обслуговуванні (ТО-3) перевірити технічний станциліндро-поршневої групи за кількістю газів, які надходять в картер двигуна, задопомогою індикатора витрати газів при роботі у номінальному режимі або

Page 7: Заняття 8 9

7

вимірюванням компресії (тиск в циліндрі наприкінці такту стиску) за допомогоюкомпресометра Для цього знімають головку циліндрів двигуна, очищають від нагаруголовку циліндрів і поршні, при необхідності міняють поршневі кільця і прокладку.

– після встановлення головки циліндрів на блок-картер гайки шпильок необхіднозатягувати у певній послідовності з необхідним моментом затягування гайоккріплення головки циліндрів.

Справний двигун розвиває повну потужність, працює без перебоїв при повнихнавантаженнях і на холостому ходу, не перегрівається і не пропускає оливу та охолоджувальнурідину крізь ущільнення. Несправність можна визначити діагностуванням за зовнішнімиознаками без розбирання двигуна.

Очистити двигун від бруду та перевірити його стан. Двигун очищають від брудускребками, миють пензлем змоченим у спеціальних миючих хімічних або содових розчинах, апотім витирають насухо. Стан двигуна перевіряють зовнішнім оглядом і прослуховуваннямйого роботи на різних режимах.

Перевірити кріплення опор двигуна, а також герметичність з’єднання головки циліндрів,піддона картера, сальника колінчастого вала. Про нещільність прилягання головки можнасудити за підмоклими місцями на стінках блока циліндрів. Нещільності прилягання піддонакартера й сальника колінчастого вала виявляють за потьоками оливи. Перевіряючи кріпленняопор двигуна, гайки треба розшплінтувати, підтягнути до упору й знову зашплінтувати.

Двічі на рік перевіряти стан циліндро-поршневої групи двигуна.Зовнішні ознаки несправності кривошипно-шатунного механізму: сторонні стуки та

шуми, зниження потужності двигуна, підвищене вигоряння оливи, перевитрата палива, появадиму у відпрацьованих газах тощо.

Стуки та шуми у двигуні виникають внаслідок підвищеного спрацювання основнихдеталей, збільшення зазорів між з’єднаними деталями. Через спрацювання поршня й циліндра, атакож збільшення зазору між ними виникає дзвінкий металічний стук, який добрепрослуховується під час роботи холодного двигуна.

Різкий металічний стук на всіх режимах роботи двигуна свідчить про збільшення зазоруміж поршневим пальцем і втулкою верхньої головки шатуна. Шуми й стуки у двигуніпрослуховують за допомогою стетоскопа.

Посилення стуку при різному збільшенні обертів колінчастого вала є ознакоюспрацювання вкладишів корінних або шатунних підшипників, причому, стук більш глухоготону вказує на спрацювання вкладишів корінних підшипників. Звичайно при великомуспрацюванні вкладишів відбувається виплавляння бабіту, що супроводжується різким падіннямтиску оливи.

Зниження потужності двигуна звичайно виникає в результаті спрацювання абозалягання у канавках поршневих кілець, спрацювання поршнів і циліндрів, а також слабкогоабо нерівномірного затягування гайок кріплення або пошкодження прокладки головкициліндрів. В результаті цих несправностей падає компресія в циліндрах.

Компресію в циліндрах двигуна перевіряють від руки та за допомогою компресометра.Для перевірки компресії від руки необхідно викрутити свічки запалювання усіх циліндрів,

крім циліндра, у якому проводять перевірку. Потім прокручують колінчастий вал двигунапусковою рукояткою і відповідно до величини опору прокручуванню роблять висновок прокомпресію.

При перевірці компресії компресометром викручують свічку з циліндра, який перевіряютьі замість неї встановлюють наконечник компресометра. Повністю відкривають дросельну таповітряну заслінки і прокручують колінчастий вал двигуна стартером протягом 2–3 сек(8–10 обертів), стежачи за показами компресометра. Величина компресії у справному циліндріповинна бути у межах 7,0–7,8 кг/см2. Різниця величини компресії у різних циліндрах неповинна перевищувати 1 кг/см2. Як у першому, так і в другому випадку послідовно перевіряютькомпресію у кожному циліндрі.

Підвищене вигоряння оливи, перевитрата палива, поява диму у відпрацьованих газах

Page 8: Заняття 8 9

8

(при нормальному рівні оливи у піддоні картера) звичайно з'являються при заляганніпоршневих кілець у канавках або при спрацюванні кілець і циліндрів.

Залягання кілець можна усунути, не розбираючи двигун, для чого у кожний циліндргарячого двигуна через отвір викрученої свічки слід залити на ніч по 20 г суміші, якаскладається з рівних частин денатурованого спирту і гасу. Вранці двигун слід запустити на 10–15 хв, потім зупинити і замінити масло.

У кривошипно-шатунному механізмі зустрічають несправності, які не мають певнихзовнішніх ознак; відкладання нагару на днищах поршнів і стінках камери згоряння, тріщини встінках сорочки охолодження блоку і головки циліндрів, обрив шпильок, пошкодження різьбигайок і болтів, витікання масла через пошкоджені прокладки і сальники.

Відкладання нагару на днищах поршнів і стінках головок циліндрів негативно впливає нароботу двигуна, бо нагар різко погіршує відведення тепла, що призводить до перегріваннядвигуна, зменшення його потужності, збільшення витрати палива.

Для видалення нагару необхідно випустити воду, зняти прилади, закріплені на головціциліндрів і, відкрутивши гайки, зняти головку так, щоб не пошкодити прокладку. Якщопрокладка приклеїлась до блока або головки, її треба відокремити тупим ножем або широкоюметалевою штабою.

Нагар слід видаляти обережно, щоб не пошкодити днища поршнів і стінок камеризгоряння, користуючись дерев'яними скребками або скребками з м'якого металу.

Видаляти нагар слід почергово, прикриваючи чистою ганчіркою інші циліндри. Для того,щоб нагар легше видалявся, його розм'якшують, поклавши на нього ганчірку, змочену гасом.Після видалення нагару усі деталі старанно очищаються і встановлюються на місце. Передустановленням прокладку головки циліндрів слід обережно очистити і протертипорошкоподібним графітом.

Нагар можна видалити з циліндрів і без розбирання двигуна. Для цього в кожний циліндрпрогрітого двигуна заливають по 100 г суміші, яка складається з гасу, ацетону та автолу врівних частинах. Потім запускають двигун, який працює доти, поки з глушника виходитимедим. Після цього промивають систему мащення соляровою оливою і заміняють оливу. Тріщиниу стінках сорочки охолодження блоку і головки циліндрів можуть з'явитися в результатізамерзання води або при заповненні сорочки охолодження гарячого двигуна холодною водою.

Решту несправностей кривошипно-шатунного механізму усувають заміною окремих йогодеталей або ремонтом.

Про технічний стан цилідро-поршневої групи та клапанів можна судити за відноснимвитіканням повітря, яке за допомогою спеціального приладу (наприклад: К-69) подається підтиском у кожний циліндр двигуна крізь отвори для свічок запалювання.

Ремонт блока. У більшості двигунів блоки виготовлені із сірого і спеціальноголегованого чавуну. У процесі їх експлуатації можливі такі основні дефекти: тріщини, зломи іпробоїни; пошкодження й спрацювання різьби в отворах і на шпильках; спрацювання отворів увтулках і під втулки розподільного вала; спрацювання, овальність, конусність і зміщенняотворів в опорах під вкладиші корінних підшипників; жолоблення поверхонь прилягання доголовки блока; спрацювання отворів під палець проміжної шестірні, під установочні штифти тавтулки; спрацювання торцевих поверхонь гнізд під верхні бурти гільз циліндрів; спрацюванняклапанних гнізд і втулок клапанів; спрацювання, овальність, конусність і задирки поверхоньциліндрів або гільз циліндрів.

Блок вибраковують при тріщинах і обломах у гніздах під вкладиші корінних підшипників,в отворах під втулки розподільного вала, у масляних каналах і місцях, недоступних дляремонту, а також у випадках, коли є: більш як дві тріщини між отворами циліндрів (гільз) абоклапанних гнізд; більш як чотири тріщини у водяних сорочках або більш як дві тріщини, щовиходять на оброблені поверхні; зломи одного і більше гнізд під ущільнювальні кільця гільзциліндрів розміром більш як 1/3 периметра.

Тріщини, зломи і пробоїни заварюють електродуговим або газовим зварюванням,накладанням латок та закріпленням їх болтами і зварюванням, накладанням латок із

Page 9: Заняття 8 9

9

застосуванням полімерних матеріалів на основі епоксидних смол. Тріщини в місцях, де немаєвеликих навантажень, закривають штифтами або ущільнювальними фігурними вставками.

Спрацьовані різьбові отвори відновлюють нарізуванням різьби збільшеного розміру абоза допомогою вставок. Шпильки із спрацьованою різьбою, як правило, вибраковують, а інколивідновлюють наплавлюванням і нарізуванням різьби нормального або збільшеного розміру.

Спрацьовані отвори під втулки розподільного вала (до послаблення посадки втулок)розточують під втулки ремонтного розміру. Отвори втулок розточують під ремонтний розміропор вала або відновлюють встановленням втулок із зменшеними отворами і шліфують опорирозподільного вала по цих отворах.

Посадочні місця (постелі) під вкладиші корінних підшипників відновлюють нанесеннямпокриттів зварюванням, насталюванням або сумішами на основі епоксидних смол.

Перед наплавлюванням постелі розточують на глибину 1…1,5 мм. Наплавляють постеліелектрозварюванням, маловуглецевим електродом з крейдяною обмазкою способомвідпалюючих валиків або газовим зварюванням чавунними прутками із застосуванням флюсівФСЧ-1 і ФСЧ-2. Можна також наплавляти постелі газовим полум'ям, використовуючи латунніпрутки, а як флюс – буру і напаювати твердим припоєм ПМЦ-54 (або латунню Л-62). Переднаплавлюванням шпильки корінних підшипників закривають кожухами з листової сталі,площини розняття – мідними накладками, а отвори для подачі масла – азбестовими,графітовими або мідними пробками, щоб захистити їх від бризок і напливів під часнаплавлювання.

Ремонт циліндрів і гільз циліндрів. Основні дефекти – спрацювання і задирки робочоїповерхні, а для гільз циліндрів додатково деформація і спрацьовування зовнішніх посадочнихповерхонь. У деяких тракторних двигунах буває кавітаційне спрацювання поверхоньохолодження.

Робочі поверхні циліндрів і гільз циліндрів спрацьовуються рівномірно. Найбільшеспрацьовуються ділянки, розміщені проти верхнього компресійного кільця при положенніпоршня у верхній мертвій точці. Тому циліндри вимірюють (індикаторним нутроміром) у зонінайбільшого спрацьовування на відстані 30…40 мм від верхньої кромки.

Спрацьовані й пошкоджені поверхні циліндрів і гільз циліндрів відновлюютьрозточуванням і наступною доводкою (хонінгуванням) під ремонтний розмір.

Для циліндрів і гільз циліндрів двигунів типу ГАЗ і ЗІЛ передбачено три збільшенихремонтних розміри з інтервалом через 0,5 мм від номінального розміру.

Гільзи циліндрів двигунів ЯМЗ (усіх моделей і модифікацій), А-01М, А-41 і Д-37 (усіхмодифікацій) ремонтних розмірів не мають. Гільзи циліндрів решти тракторних двигуніввідновлюють під ремонтний розмір, збільшений на 0,7 мм проти номінального.

Усі циліндри або гільзи циліндрів одного блока обробляють під один ремонтний розмір.Циліндри, виконані в тілі блока, спрацьовані до останнього розміру, відновлюютьвстановленням гільз з наступною обробкою під номінальний розмір.

Розточують циліндри і гільзи циліндрів на вертикально-розточувальних верстатах типу278Н. На деяких ремонтних підприємствах гільзи циліндрів розточують на токарних верстатах,застосовуючи спеціальні пристрої, або шліфують їх абразивними кругами. Базовимиповерхнями при встановленні блока для розточування циліндрів є нижня привалкова площина іфаска у верхній частині циліндра. При встановленні гільз на розточування або шліфуваннябазовими поверхнями є зовнішній чисто оброблений поясок і верхній торець гільзи.

Під час розточування циліндрів блока стежать за додержанням відстаней між осямициліндрів і перпендикулярності осей циліндрів до осі колінчастого вала. Відхилення відперпендикулярності допускається не більш як на 0,05 мм на всій довжині циліндра. Прирозточуванні або шліфуванні гільз циліндрів стежать за товщиною стінок гільзи. Різниця втовщині стінок гільзи, виміряних по посадочних поясках у вертикальній площині, не повиннаперевищувати 0,06 мм.

Після розточування діаметр циліндра або гільзи повинен бути на 0,04…0,10 мм меншийвід ремонтного розміру, це так званий припуск на наступну доводку (хонінгування).

Page 10: Заняття 8 9

10

Доводку циліндрів виконують на вертикально-хонінгувальних або вертикально-свердлильних верстатах спеціальними хонінгувальними головками. На головці по обводувстановлено чотири, п'ять або шість змінних дрібнозернистих абразивних брусків. Головку,з'єднану з хвостовиком через шарнір, закріплюють у шпинделі головки шатуна, отвору підвтулку і самої втулки верхньої головки шатуна, спрацювання й зминання площин розняття іторцевих площин під болти в нижній головці шатуна.

Шатуни вибраковують, коли є аварійні вигини, обломи і тріщини. Шатуни двигунів ЯМЗ(усіх модифікацій), крім того, вибраковують, якщо дуже спрацьовані або обпиляні площинирозняття нижньої головки, а шатуни двигунів СМД-60, СМД-64 і їх модифікацій, – якщо зім'ятірифи на площинах розняття нижньої головки.

Вигин або скрученість шатуна вимірюють за допомогою різних індикаторних і оптичнихпристроїв.

На багатьох ремонтних підприємствах загального призначення для перевірки шатунів навигин і скручування використовують індикаторний пристрій типу КІ-724. Цей пристрійуніверсальний, він дає можливість контролювати шатуни двигунів різних марок.

Призму з індикатором годинникового типу встановлюють на оправку і пересувають її дозіткнення упора призми з площиною плити пристрою. У цьому положенні індикаторпересувають до утворення натягу на вимірювальному стержні в межах 1,0.. 1,5 оберту стрілки.Закріплюють індикатор і суміщають нульову поділку шкали із стрілкою. Повертають призму на180° і також встановлюють індикатор.

В отвір верхньої головки шатуна з випресованою втулкою вставляють розтискну втулку ізакріплюють її конусами. Шатун ставлять на оправку, переміщують і визначають вигин шатуна,а по відхиленню стрілки індикатора – скрученість.

Погнутий шатун вирівнюють під пресом або в спеціальному гвинтовому пристрої.Скручений шатун також випрямляють. Шатун затискають у лещата і випрямляють вилкуватимважелем або спеціальними важелями з гвинтовим пристроєм. Щоб результати правки булизадовільними, треба застосовувати стабілізуюче підігрівання.

На спеціалізованих мотороремонтних підприємствах для перевірки шатуніввикористовують спеціальні оптичні прилади або індикаторні пристрої типу 9570–157–1.Пристрій складається з плити з призмою і кронштейна, на якому розміщені чотири індикаторигодинникового типу. Два індикатори встановлені вертикально і два індикатори горизонтально,так щоб осі їх були взаємно перпендикулярні. В отвори нижньої та верхньої головоквипробовуваного шатуна ставляють оправки, потім шатун вкладають оправкою на призму іоправкою похило підводять до упора і вимірювальних стержнів індикаторів. Різниця в показахвертикальних індикаторів означає вигин шатуна, а різниця в показах горизонтальних ііндикаторів – скрученість шатуна. Перед вимірюванням індикатори встановлюють поспеціальному еталону. Такий пристрій можна застосовувати для контролю тільки одноготипорозміру шатуна.

Допустима скрученість шатунів тракторних двигунів лежить у межах 0,05…0,08 мм,автомобільних – 0,04…0,06 мм на 100 мм довжини (по осі оправки, вставленої в отвір).

Технічне обслуговування й ремонт автомобілів та тракторів виконують у призначених дляцього місцях. На робочих місцях мають забезпечуватися безпечні умови для проведення робіт;обладнання, інструмент та прилади мають відповідати характеру виконуваної роботи йунеможливлювати травматизм.

Робочі місця мають бути обладнанні протипожежними засобами: вогнегасником, піском,резервуарами з водою і т.п.