Ремонт кривошипно-шатунного механизма.

Замена поршневых колец. По мере работы автомобиля цилиндры двигателя изнашиваются. Износ происходит неравномерно как по высоте (по образующей), так и по окружности поперечного сечения цилиндра. Наибольший износ наблюдается в верхней части цилиндра. Внизу цилиндра износ очень незначителен.

Одновременно с износом цилиндров происходит износ поршней (юбки поршня, отверстий в бобышках, канавок для колец) и износ поршневых колец. Поршневые кольца изнашиваются по высоте, толщине и теряют упругость, т. е. уменьшаются их пружинящие свойства.

Вследствие износа цилиндров, поршней и поршневых колец зазоры между юбкой поршня и цилиндром увеличиваются, кольца перестают плотно прилегать по всей окружности к стенке цилиндра с нужным давлением, зазоры колец в канавках поршней и зазоры в замках колец увеличиваются, прорези в маслосъемных кольцах и поршнях забиваются нагаром. В результате всего этого герметизирующая способность колец утрачивается, газы из верхней части цилиндра через неплотности колец проникают в картер двигателя. Маслосъемные кольца перестают снимать излишки масла со стенок цилиндров, вследствие чего большое количество масла попадает в пространство цилиндра над поршнем, где сгорает, образуя дымный выхлоп двигателя". Расход масла при этом резко повышается, а на стенках камер сгорания, днищах поршней и клапанах отлагается много нагара.

Иногда может обнаруживаться, кроме угара, еще и течь масла через сальники и прокладку картера. Это объясняется повышением давления в картере вследствие ставшего недостаточным отвода газов через систему вентиляции. В этих случаях, прежде чем принимать решение о смене поршневых колец, следует прочистить трубопроводы и проверить плотность всех соединений в системе вентиляции картера.

Износ поршневых колец обычно происходит несколько быстрее, чем износ цилиндров. Поэтому после некоторого периода эксплуатации автомобиля, когда величина износа (конусность и овальность) гильз цилиндров еще вполне допускает дальнейшую нормальную работу двигателя без их растачивания или замены, т. е. без капитального ремонта двигателя, изношенные или пригоревшие в канавках поршневые кольца уже не выполняют своих функций. В этом случае очисткой канавок и заменой поршневых колец можно восстановить работоспособность двигателя и отдалить его капитальный ремонт.

Таким образом, основными внешними признаками необходимости смены поршневых колец являются:

повышенный расход масла двигателем (на угар);

сильное дымление двигателя (отработавшие газы приобретают сизоватую окраску);

утечка масла через сальники и прокладки картера вследствие повышения давления в картере.

В течение службы двигателя расход масла на угар непостоянен. После пробега 50-60 тыс. км угар масла начинает постепенно возрастать. Когда он достигнет примерно 2 процента от расхода топлива, или около 200 г на 100 км пути, принято считать, что поршневые кольца необходимо заменить.

В зависимости от качества применяемых топливо-смазочных материалов и условий эксплуатации автомобиля поршневые кольца приходиться заменять после пробега 80-100 тыс. км.

В запасные части поршневые кольца выпускаются, кроме номинального (нормального) размера, еще двух ремонтных размеров, отличающихся от номинальных наружным диаметром, увеличенным на 0, 5 и 1, 0 мм. При первой смене можно устанавливать новые поршневые кольца номинального размера. При этом зазор в замках колец не должен превышать 0, 75 мм.

Если конусность цилиндра превышает 0, 12 мм, а овальность 0, 06 мм, заменять следует кольца, поршни и гильзы цилиндров. Диаметр цилиндров двигателя замеряют индикаторным нутромером или микрометрическим штихмасом. Если этих приборов нет, износ цилиндров приближенно можно определить при помощи поршневого кольца, замеряя плоскими щупами изменяющийся зазор в замке кольца, если устанавливать кольцо на разных расстояниях от верхнего края цилиндра. Для такой проверки используют новое кольцо номинального или соответствующего ремонтного размера. Кольцо при помощи поршня сначала устанавливают в верхнем неизношенном поясе, затем ниже первого положения на 20-30 мм, затем еще ниже на такую же величину и так перемещают кольцо до нижней части цилиндра, замеряя зазор в замке при каждом положении кольца. Разница в величине зазора, измеренного в наиболее изношенном поясе и поясе с наименьшим износом, не должна превышать 0, 38 мм, что соответствует износу (конусности) цилиндра 0, 12 мм.

Чтобы устранить пригорание или заменить поршневые кольца, нужно снять с двигателя головку цилиндров и масляный картер, затем разъединить нижние головки шатунов, вынуть из цилиндров поршни в сборе, с кольцами и шатунами, осторожно снять старые кольца и тщательно прочистить канавки и маслоотводные прорези поршней.

При всех работах с кривошипно-шатунным механизмом гильзы цилиндров должны быть зафиксированы в блоке прижимами, как это было сказано выше.

Поршни с шатунами надо вынимать из цилиндров осторожно, внимательно следя за тем, чтобы болты шатунов не повернулись и своими головками не поцарапали зеркало цилиндров.

Кроме указанного, возможен и такой метод разборки двигателя, когда для замены деталей его кривошипно-шатунного механизма гильзу цилиндра вынимают из блока вместе с поршнем и шатуном. При дальнейшей разборке поршень вынимают из гильзы (или ставят на место) с ее нижней стороны, не протаскивая шатун через гильзу.

При отсутствии поршневых колец, соответствующих размерам цилиндров, могут быть использованы поршневые кольца ближайших ремонтных размеров (увеличенные на один размер) после припиловки их замков. Подбирать поршневые кольца следует так, чтобы тепловой зазор в их замке был не менее 0, 2 мм. При меньшей величине теплового зазора нужно припилить кольцо (в замке). Подгонять поршневые кольца надо в той части цилиндра, где его диаметр наименьший. При этом, чтобы не поломать кольцо, верхний неизнашивающийся поясок цилиндра нужно осторожно снять шабером, не затрагивая при этом зеркало гильзы там, где работало верхнее поршневое кольцо. Каждое кольцо подгоняют по тому цилиндру, в который оно будет затем установлено.

Подгоняя кольцо к цилиндру, необходимо обращать внимание на правильное положение кольца (кольцо должно лежать строго в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, без перекосов). Обычно кольцо передвигают по цилиндру на место контроля и подгонки, толкая его нижним торцом поршня как оправкой.

Подогнанные плоскости стыка колец должны быть параллельны друг другу.

Зазор по высоте между стенками канавок новых поршней и новыми поршневыми кольцами находится в пределах для компрессионных колец - верхнего 0, 060-0, 087 мм и нижнего 0, 045-0, 072мм, для маслосъемного кольца 0, 041-0, 068 мм.

У работавших поршней канавки для колец могут быть несколько изношены, причем неравномерно по окружности. Поэтому при установке колец на работавшие поршни допускается некоторое увеличение зазора по высоте: у компрессионных колец - до 0, 15 мм и у маслосъемного - до 0, 12 мм. Если зазор по высоте кольца окажется больше указанных, то целесообразно, помимо колец, заменить и поршни.

Поршневые кольца устанавливают на поршни, начиная с нижнего кольца, применяя во избежание их поломки специальный съемник или пользуясь тремя-четырьмя тонкими пластинками, которыми перекрывают свободные канавки верхних колец, чтобы не допустить заскакивания в них устанавливаемого нижнего кольца.

Верхние компрессионные кольца устанавливают внутренней фаской вверх, а нижние компрессионные - наружной проточкой вниз. Маслосъемные кольца устанавливают в любом положении. Замки колец располагают по окружности на 120град. один относительно другого.

Одновременно со сменой поршневых колец, если к этому времени двигатель проработал не менее 70-80 тыс.км, целесообразно профилактически заменить шатунные вкладыши, очистить поршни и головку цилиндров (камеры сгорания и газовые каналы) от нагара и притереть клапаны.

Замена вкладышей подшипников коленчатого вала Вкладыши и их гнезда (постели) в блоке и в шатунах изготовляются с высокой точностью. Диаметр отверстий (постелей) в блоке под коренные вкладыши составляет 63, 657-63, 675 мм, а в нижних головках шатунов под шатунные вкладыши 55, 702-55, 715 мм. Вкладыши не требуют пригонки и шабровки, устанавливаются без регулировочных прокладок и создают необходимый диаметральный (масляный) зазор между шейкой вала и вкладышем в узких пределах; для шатунных подшипников 0, 030- 6, 074 мм, для коренных - 0, 024-0, 067 мм.

Вкладыши заменяют при увеличении зазора в подшипнике или при повреждении рабочей поверхности вкладышей: выкрашивании, подплавлении, местных выдавливаниях, задирах или при значительных вкраплениях в заливку инородных частиц (продуктов истирания металла, нагара, зольных частиц и т. п.), проникающих в подшипник с маслом и ухудшающих антифрикционные свойства вкладышей, вследствие чего ускоряется износ шеек коленчатого вала.

Предельной величиной диаметрального зазора в подшипниках считается зазор, равный 0, 13-0, 15 мм, при котором начинает заметно снижаться давление масла в системе смазки двигателя. Однако снижение давления может происходить не только при увеличенных зазорах в подшипниках коленчатого вала, но и при повышенных зазорах в подшипниках распределительного вала, ослаблении пружины редукционного клапана масляного насоса, загрязнении сетчатого фильтра маслоприемника насоса и при ослаблении крепления его трубопровода к блоку цилиндров. Кроме этого, может быть неисправен и давать неправильные показания указатель давления в системе смазки.

Хотя при смене поршневых колец шатунные подшипники могут еще работать, шатунные вкладыши лучше заменить, чтобы сохранить коленчатый вал до капитального ремонта двигателя.

Вкладыши коренных подшипников изнашиваются меньше шатунных. Если нет достаточного основания, то их для проверки лучше не вскрывать и не нарушать приработки с шейками вала.

Величину допустимого зазора в подшипнике можно определить при помощи калиброванной пластинки, помещаемой между шейкой вала и вкладышем. Пластинку-щуп шириной 12-15 мм и длиной, несколько меньшей ширины вкладыша, вырезают из стальной или латунной фольги толщиной 0, 12 мм и аккуратно зачищают ее кромки оселком. Смазав пластинку маслом, кладут ее вдоль шейки вала, повернув его предварительно так, чтобы пластинка не закрывала отверстия масляного канала. Накрыв пластинку крышкой подшипника, затягивают крепящие крышку болты. Крышки остальных подшипников должны быть предварительно ослаблены.

Если после этого коленчатый вал будет проворачиваться со значительным усилием или совсем заклинится, значит зазор в данном подшипнике еще не достиг предельной величины, а легкое вращение вала с заложенной в подшипник пластинкой-щупом указывает на недопустимо большой зазор в подшипнике и необходимость смены вкладышей.

В запасные части поставляются вкладыши коренных и шатунных подшипников номинального и четырех ремонтных размеров, отличающиеся от номинальных вкладышей внутренним диаметром, уменьшенным на 0, 254; 0, 508; 0, 762 и 1, 016 мм.

Уменьшение внутреннего диаметра вкладышей достигается за счет увеличения их толщины, так как наружный диаметр у всех коренных или шатунных вкладышей номинальный.

В таблица 1 приведены ремонтные комплекты вкладышей и соответствующие им ремонтные размеры шеек коленчатого вала.

Таблица 1 Ремонтные комплекты вкладышей и соответствующие диаметры шеек коленчатого вала

Продаются шатунные или коренные вкладыши комплектно в количестве, предусмотренном на один двигатель.

При первой смене обычно устанавливают вкладыши номинального размера. При большом износе шеек вал необходимо перешлифовывать под ближайший ремонтный размер. Диаметр шеек вала замеряют микрометром. Предельная величина овальности или конусности шеек, при которой необходима их перешлифовка, составляет 0, 03 мм. Допускается шлифование коренных шеек вала до одного ремонтного размера, а шатунных до другого.

В запасные части поставляют также коленчатый вал с комплектом шатунных и коренных вкладышей номинального размера (комплект 412-1000107-03).

Вкладыши заменяют попарно. Устанавливая их, нужно следить, чтобы между тыльной стороной вкладыша и постелью для него не попадала грязь, а фиксирующие выступы вкладышей свободно входили в соответствующие гнезда обеих половин подшипника. Крышки коренных подшипников невзаимозаменяемы. На блок их устанавливают так, чтобы острие треугольной площадки, на которой выбит порядковый номер, подшипника (с первого по пятый), было направлено к передней части двигателя. Крышки шатунных подшипников также невзаимозаменяемы и каждая обрабатывается со своим шатуном. При сборке шатунов крышки необходимо устанавливать так, чтобы выступы на теле шатуна и крышке были обращены к передней части двигателя.

При сборке подшипников недопустимо подпиливание или напайка стыков крышек, откладывание между вкладышами и их постелями прокладок. Такой " ремонт" приводит к нарушению геометрической формы вкладышей, уменьшению площади их рабочих поверхностей, перегреву и быстрому выходу подшипников из строя.

Перед окончательной установкой рабочую поверхность вкладышей смазывают маслом для двигателя.

Момент затяжки крышек шатунов должен быть в пределах 5, 5-6, 5 кгс-м, крышек коренных подшипников - 11-12 кгс-м.

Если при вскрытии двигателя обнаружится повышенный продольный люфт коленчатого вала (более 0, 45-0, 50 мм), потребуется замена упорных полуколец среднего коренного подшипника. Крышку заднего сальника коленчатого вала (а сборе с сальником) устанавливают на блок после окончательной затяжки подшипников вала. При этом следует заменять сальник, чтобы исключить просачивание масла через него.

Замена гильз цилиндров. Съемные гильзы цилиндров двигателя автомобиля " Москвич-412" значительно упрощают ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя и повышают его качество,

Гильзы цилиндров выпускаются номинального (стандартного) и двух ремонтных размеров, имеющих увеличенный на 0, 5 и 1, 0 мм внутренний диаметр (82, 50-82, 55 и 83, 00-83, 05 мм), и рассчитаны на установку в них поршней ремонтного размера.

После окончательной обработки номинальные гильзы цилиндров сортируют на заводе на пять размерных групп, помечая группу краской на наружной поверхности гильзы (табл. 4).

При ремонте двигателя изношенные цилиндры заменяют новыми номинального или ремонтного размера с заранее подобранными к ним поршнями. Гильзы цилиндров в двигатель устанавливают одного ремонтного увеличения. Гильзы цилиндров следует заменять, если их конусность или овальность превышает 0, 06-0, 07 мм.

При необходимости изношенные гильзы номинального размера могут растачиваться и шлифоваться под размер имеющихся ремонтных поршней. Внутренний диаметр гильз допускается растачивать не более чем на 1, 0 мм, при этом овальность и конусность зеркала цилиндра на длине 10-125 мм от верхнего торца гильзы не должны быть более 0, 015 мм. Наибольшая величина конуса допускается в нижней части цилиндра.

Если вынимаемые из блока работавшие гильзы цилиндров вновь будут использоваться в двигателе (без их расточки), то на гильзах вначале надо пометить номер цилиндра и их ориентировку с тем, чтобы при сборке они были установлены строго в прежнее положение. Новые или расточенные гильзы в блоке не ориентируют.

Перед установкой гильз необходимо тщательно очистить гнезда под гильзы в блоке, сами гильзы и их уплотнительные медные прокладки от всех отложений, грязи, масла и т. п., уделяя особое внимание посадочным поверхностям гнезд и гильз.

Поверхность зеркала гильз надо тщательно промыть горячим крепким мыльным раствором и протереть насухо чистой ветошью.

Если при ремонте двигателя в блок будут устанавливатся новые гильзы цилиндров, то необходимо определить, на какую величину верхние торцы гильз выступают над верхней плоскостью блока, если гильзы установить на место с уплотнительной прокладкой и прижать сверху с усилием в 5-7 кг. Для надлежащего уплотнения в двигателе гильзы должны выступать на 0, 01-0, 08 мм, причем разница в величине этого выступа для данного двигателя не допускается более 0, 07 мм.

Для более надежного уплотнения гильз в блоке непосредственно перед их окончательной установкой следует покрыть нитро-эмалью: гнезда под гильзы в блоке, уплотнительную медную прокладку, установочный пояс и опорный торец устанавливаемой гильзы.

Таблица 2 Разбивка гильз цилиндров на группы

Вставленные в блок цилиндров гильзы до установки на место головки цилиндров двигателя надо прижать сверху прижимами (см. выше).

Замена поршней. Для ремонта двигателей выпускаются поршни номинального и двух ремонтных размеров (табл. 5).

Таблица 5 Размеры поршней

Поршни номинального размера при изготовлении сортируют на пять групп, отличающихся друг от друга на 0, 01 мм. На днище поршня выбивается буквенное обозначение размерной группы, которому соответствуют следующие наибольшие диаметры юбки поршня в мм:

А - 81, 981-81, 990 Б - 81, 971-81, 980 С - 81, 961-81, 970 Д - 81, 951-81, 960 Е - 81, 941-81, 950

На днищах поршней ремонтного размера выбивается наибольший диаметр юбки поршня, округленный до 0, 01 мм (от 82, 44 до 82, 49 и от 82, 94 до 82, 99).

Поршни заменяют главным образом из-за износа канавок под кольца и отверстий в бобышках под поршневой палец и реже вследствие износа юбки поршня.

Для разборки поршня с шатуном надо вынуть из канавок бобышек поршня проволочные стопорные кольца, нагреть поршень в горячей воде и выпрессовать поршневой палец из поршня и верхней головки шатуна ударами молотка через оправку из мягкого металла.

Сборку поршня с шатуном осуществляют таким, же методом.

При значительном износе поршневой палец впрессовывают из бобышек поршня без нагрева.

Если при ремонте двигателя поставлены новые гильзы цилиндров, то в них устанавливают новые поршни номинального или соответствующего ремонтного размера. При этом между юбкой поршня (в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, где диаметр юбки имеет наибольшую величину) и цилиндром должен быть зазор в пределах 0, 05-0, 07 мм, обеспечиваемый соответствующим подбором поршней к цилиндрам.

Замена поршней в изношенных цилиндрах целесообразна в тех случаях, когда цилиндры имеют небольшие взносы и зазор между поршнем и цилиндром в наименее изношенной нижней части цилиндра превышает 0, 1 мм.

Как правило, в цилиндры без их ремонта устанавливают новые поршни того же размера (номинального или соответствующего ремонтного), к которому принадлежали старые поршни, с подбором более " полных" поршней, так как в пределах одного и того же номинального или ремонтного размера имеется несколько групп поршней, отличающихся друг от друга по наибольшему диаметру юбки.

Для подбора поршней надо сначала замерить диаметр цилиндров двигателя, затем определить по приведенным размерам диаметров поршней, какие поршни надо поставить в эти цилиндры. При этом должен быть обеспечен зазор между юбкой поршня (в направлении ее наибольшего диаметра) и стенкой цилиндра в его нижней, наименее изношенной части (в том же направлении) не менее 0, 02 мм.

После подбора поршней к цилиндрам на днище каждого поршня помечают номер цилиндра, в который он должен устанавливаться.

Наряду с подбором поршней по наибольшему диаметру юбки их подбирают между собой и по массе, после чего разница между ними в массе не должна превышать 2-3 г.

Поршни номинального размера по массе сортируют на восемь групп и клеймят на днище цифры от 1 до 8. У ремонтных поршней на днище наносится краской их масса в граммах. Масса номинального поршня колеблется от 418 до 434 г.

В качестве запасных частей выпускаются поршни с подобранными поршневыми пальцами, поршневыми и стопорными кольцами. Если поршни не укомплектованы пальцами, то пальцы нужно подобрать так, чтобы они имели надлежащую посадку в отверстиях бобышек поршней и втулках верхних головок шатунов.

В бобышках поршня палец должен устанавливаться в пределах: от натяга 0, 0025 мм до зазора такой же величины.

Для подбора по размерам поршни и пальцы на заводе сортируют на четыре группы и помечают (в порядке уменьшения диаметров) розовой, коричневой, зеленой или голубой краской, наносимой на одной из бобышек поршня и на внутренней или торцовой поверхности поршневого пальца. Во втулку головки шатуна поршневой палец должен входить с зазором 0, 0045-0, 0095 мм; смазанный маслом палец должен входить во втулку при нажатии на него рукой и не должен иметь во втулке ощутимой качки. Шатуны и пальцы могут быть подобраны из смежных размерных групп.

Если при ремонте двигателя заменяется один или несколько шатунов, то их в сборе с крышками и втулками подгоняют по общей массе шатуна и тем частям общей массы, которые приходятся на верхнюю и нижнюю головки шатуна, снимая металл с бобышек головок.

Определяя массу верхней и нижней головок, шатун размещают горизонтально, укладывая его головками на площадки (чашки) двух стоящих рядом весов и одновременно взвешивают обе головки шатуна. По общей массе шатуны разбиты при изготовлении на семь весовых групп и помечены белой, черной, зеленой или красной краской (одной или двумя полосами) на приливе крышки.

В двигатель устанавливают шатуны одной группы, имеющие разницу в массе не более 8 г.

На нижней головке шатуна и ее крышке выбивают порядковый номер цилиндра.

Болты и гайки крышек шатунов изготовлены из легированной стали (случайные болты использовать нельзя); гайки шатунных болтов не требуют шплинтовки. Поршни и шатуны нужно собирать и устанавливать в цилиндры так, чтобы стрелка, выбитая на днище поршня, и выступы на теле шатуна и его крышке были обращены к передней части двигателя. После ремонта двигателя, при котором заменялись детали кривошипно-шатунного механизма, необходима обкатка двигателя.

3. Охрана труда

3.1. Техника безопасности при ремонте автомобилей

При установке автомобиля на пост обслуживания или ремонта необходимо надежно затормозить его ручным тормозом или подложить. упоры под колеса. Обслуживать и ремонтировать автомобиль с работающим двигателем не разрешается. Весьма опасна работа под автомобилем при вывешанных колесах. Поэтому поднятую часть или сторону автомобиля необходимо установить на специальные металлические подставки - козелки, не допуская подкладывания случайных предметов - кирпичей, досок, чурбаков, деталей автомобиля.

Нельзя производить работы под автомобилем, если он поднят только домкратом. В случае необходимости, работая под автомобилем лежа, следует пользоваться подкатными тележками с подголовником.

Транспортировка снятых с автомобиля агрегатов должна осуществляться на специальных тележках.

При работе под автомобилем в осмотровой канаве, не имеющей освещения, можно пользоваться переносной лампой, подключаемой к сети с напряжением не более 12 В.

Монтажно-демонтажные работы следует выполнять только исправным инструментом определенного назначения.

Гаечные ключи должны точно соответствовать размерам гаек и болтов и не иметь выработки зева и трещин. Во избежание несчастных случаев сдваивание гаечных ключей или применение рычага для удлинения плеча недопустимо.

Тяжелые работы по снятию и установке агрегатов следует выполнять с применением специальных подъемных приспособлений, захватов и съемников; обвязывание при этом агрегатов веревкой не допускается.

Для выполнения слесарных работ следует применять только исправные инструменты. Бойки молотков, кувалд и затылки зубил или крейцмейселей не должны иметь заусенцев и быть сборными. Длина зубила и крейцмейселя должна быть не менее 125 мм.

Во избежание соскакивания ножовки при распиливании металла вначале следует делать неглубокую канавку с помощью трехгранного напильника, а затем выполнять распиливание.

При работе зубилом необходимо применять защитные очки и располагаться так, чтобы отлетающие куски металла не могли поранить окружающих. При работе на верстаках, установленных один против другого, между работающими должна быть поставлена металлическая сетка.

Нельзя работать напильниками, не имеющими деревянных ручек.

При заточке инструментов на точильных станках необходимо надевать предохранительные очки. Точильный круг обязательно должен быть закрыт защитным кожухом.

3.2 Защита окружающей среды