Ремонт головки блока цилиндров (стр. 1 из 4). Ремонт головки


Ремонт головки цилиндров

Ремонт головки начинается с тщательной отмывки керосином или растворителем. Удаляем металлической щёткой, зажатой в патроне электродрели нагар из камеры сгорания и с тарелок клапанов.При разборке клапанного механизма потребуется рассухариватель клапанов, например такой, как показан на фото внизу, но наиболее эффективный несложно изготовить своими руками, по чертежам опубликованным вот в этой статье.

Перед разборкой и после, внимательно осматриваем головку цилиндров. Трещины, сколы в любых местах головки не допускаются. При подозрении на попадание охлаждающей жидкости в масло проверяем головку на герметичность, для этого необходимо заглушить отверстия рубашки охлаждения и опустив головку в теплую воду, нагнетаем в неё сжатый воздух под давлением 1,5 — 2,0 кг. В течении 1,5 минут не должно наблюдаться выхода пузырьков воздуха. Более подробно о такой проверке, а так же о ремонте треснувшей головки, я написал вот тут.

Сёдла клапанов . Форма фасок сёдел клапанов показана на фото. На рабочих фасках сёдел в зоне контакта с клапанами не должно быть коррозии, точечных раковин, прогаров и повреждений. Небольшие повреждения устраняем снятием ( как можно меньше металла) специальным набором фрез с направляющими ( например, качественный набор американской фирмы НЬЮВЭЙ). Подробно об этом я написал в этой статье.

После этого, тщательно промываем головку, седла и маслянные каналы и потом продуваем их сжатым воздухом.

Направляющие втулки клапанов.Проверяем зазор между направляющими втулками и стержнями клапанов, соответственно, измерив микрометром стержень клапана и нутромером отверстие направляющей втулки. Зазор для новых втулок : 0,022 — 0,055 мм для впускных клапанов и 0,029 — 0,062 мм для выпускных. При износе максимально допустимый зазор 0,3 (при отсутствии повышенного шума). Если повышенный зазор между направляющей и клапаном не может быть устранён заменой более толстым клапаном, то меняем направляющую втулку (выпрессовываем) — об этом читаем тут.

Можно нарастить диаметр стержня клапана хромированием, при условии что нет ступеньки (неравномерного износа диаметра) на стержне. Если запрессовали новые втулки (лучше заказать токарю бронзовые), то после запрессовки  их необходимо развернуть специальной развёрткой с длинной направляющей. Затем притираем клапана к сёдлам притирочной пастой ( лучше на водной основе) — как это правильно сделать читаем здесь.

Также, клапана проверяем индикатором часового типа на отсутствие кривизны стержня, прокручивая клапан в двух маленьких призмах и следя за отклонениями стрелки индикатора. Отклонение даже в несколько сотых мм. недопустимо. Маслосъёмные колпачки, естественно, заменяем на новые.

Пружины клапанов осматриваем на наличие трещин, проверяем упругость.

Толкатели клапанов: проверяем их рабочую (трущуюся ) поверхность, на ней не должно быть задиров и царапин.

Распределительный вал , рабочие поверхности кулачков, поверхности под сальник, а так же эксцентрик (не на всех) отбеливаются или цементируются для повышения износостойкости, эти поверхности должны быть отполироваными и не иметь рисок, царапин и износа в виде потертостей, ступенек.

Если есть глубокие риски и выше перечисленные дефекты, то вал необходимо заменить. Устанавливаем распредвал на две призмы и проверяем радиальное биение с помощью индикаторной стойки. Биение шеек подшипников и тыльной части кулачков не должно превышать 0,02 мм. Ну а как повысить ресурс штатного распредвала советую почитать вот тут.

Корпусы подшипников распредвала не должны иметь трещин и повреждений, а на опорных поверхностях под шейки распредвала не должно быть задиров и царапин. Зазор между шейками распредвала и отверстиями опор определяется промером этих деталей и вычетом от большего меньшее( микрометр и нутромер).

Так же, зазор можно определить с помощью пластмассовой калиброваной проволоки (описано на примере коленвала) Расчётный зазор для новых деталей: 0,069 — 0,11 мм, а максимально допустимый износ : не более 0,2 мм. После замены деталей, которые не вписываются в максимально допустимые зазоры, остаётся всё собрать. После фрезеровки сёдел и притирки клапанов на клапане в месте соприкосновения с седлом, должна быть тоненькая (1 — 1,2 мм) матовая полоска, без разрывов по кругу.

После сборки клапанного механизма ( засухаривания), клапаны проверяем на герметичность, для этого камеры згорания заливаем керосином, в течении не менее двух минут, а лучше пяти, не должно быть просачивания керосина между сёдлами и клапанами. Далее устанавливаем головку на блок, естественно, установив между ними новую прокладку.

Порядок затяжки болтов головки и гаек корпусов подшипников смотрим на фото ниже. При затяжке используем динамометрический ключ, а требуемый момент затяжки болтов находим в мануале своего двигателя. Остаётся одеть и затянуть приводной шкив и отрегулировать тепловые зазоры.

приспособление для рассухаривания клапанов

приспособление для рассухаривания клапанов

порядок затяжки болтовпорядок затяжки гаек подшипников варианты затяжки

Регулировка тепловых зазоров.

Тепловые зазоры клапанов на каждой модели двигателя имеют разное значение, на дизелях больше, на бензиновых моторах меньше, и каждый производитель в мануале или на наклейке клапанной крышки пишет своё значение (для выпускных всегда больше, так как нагрев больше).

Я опишу регулировку зазоров и, если будут какие то цифры, то это всего лишь примерное значение. А вообще, существуют два основных способа регулировки:  с помощью замены регулировочных шайб (на более свежих моторах), и на более старых( классика) моторах, с помощью регулировочных болтов с контргайками.

  Способ с регулировочной шайбой: для начала выставляем распредвал по меткам( обычно на шкиве и разъёме головки с блоком), но крутим за болт коленвала только по часовой стрелке и затем доворачиваем ещё на 40 -50°. Это 2 — 3 зуба на шкиве распредвала, при этом в первом цилиндре будет фаза сгорания.

Замеряем зазоры клапанов первого цилиндра с помощью щупа и если зазоры больше нормы, то запоминаем, насколько больше, далее отжимаем толкатель и извлекаем регулировочную шайбу. Микрометром измеряем её толщину. Определяем толщину новой шайбы по формуле: Т = В + (А — Б), где Т — толщина новой шайбы, А — замеренный зазор, В толщина снятой шайбы, Б- номинальный зазор мм.

Например : А= 0,28 мм; В = 3,80 мм; Б = 0,25 мм, то получаем Т = 3,80 + ( 0,28 — 0,25 ) = 3,83 мм — толщина новой шайбы. Оттянув толкатель (спец оправкой) устанавливаем более толстую новую шайбу, далее проверяем, щуп должен входить между толкателем и кулачком с лёгким защемлением. Остаётся последовательно прокручивать коленвал на пол оборота ( а метка на шкиве распредвала при этом проварачивается на 90°) и отрегулировать зазоры на клапанах остальных цилиндров.

Способ с регулировочными болтами ещё проще. Сначала, так же, выставляем по меткам распредвал, что соответствует концу такта сжатия поршня первого цилиндра, проверяем щупом величину зазоров у обоих клапанов и если щуп проходит свободно или совсем не проходит, производим регулировку.

Для этого на регулировочный болт надеваем накидной ключ, а на контргайку рожковый и ослабляем эту контргайку. Затем вставляем между регулировочным болтом и стержнем клапана щуп и проворачиваем болт, добиваясь чтобы щуп скользил с лёгким усилием, когда добились, вынимаем щуп и затягиваем контргайку, следя за тем, чтобы регулировочный болт оставался наместе ( не прокручивался).

Аналогично, регулируем зазоры в 3, затем 4 и 2 цилиндрах, поворачивая после каждого цилиндра коленвал на 180° (распредвал повернётся соответственно на 90°). Вот и всё, закрываем клапанную крышку.

Более подробно о регулировке клапанных тепловых зазоров можно почитать и вот здесь.

Регулировка зазора клапана.

Регулировка зазора клапана.1 — стержень клапана, 2 — щуп, 3 — коромысло, 4 — кулачок распредвала, 5 — накидной ключ, 6 — шестигранный ключ, 7 — регулировочный винт, 8 — контргайка.

Часто на двигателях, которые эксплуатировали с неправильными тепловыми зазорами, тарелки клапанов в месте соприкосновения их с сёдлами, пригорают и теряют герметичность. От этого естественно падает компрессия в цилиндрах, и соответственно падает мощность двигателя.

Вернуть мотору былую силу можно притерев клапаны. Как и с помощью чего это правильно сделать, можно почитать вот в этой полезной статье. Ну а об устройстве, обслуживании и ремонте головки двигателя я написал отдельную подробную статью вот тут.

Надеюсь эта статья о ремонте головки цилиндров будет полезна начинающим мастерам, успехов всем.

suvorov-castom.ru

Ремонт головки цилиндров

В этой статье я хочу ознакомить читателей, что может произойти с головкой двигателя, от халатности водителя, вовремя не заметившего повышение температуры мотора, так как чаще всего страдает от перегрева именно головка. И хочу рассказать о том, что ремонт перегретой головки двигателя не так то прост, но всё же возможен. А новая головка блока, особенно для свежих иномарок, стоит не мало, да и бэушную в хорошем состоянии найти на разборке не так то просто. Об устройстве и обычном обслуживании головки двигателя и её ремонте я написал отдельную статью вот здесь, а в этом посте будет описан ремонт именно треснутой головки цилиндров.

Поэтому есть смысл её восстановить, но описанный здесь ремонт, осуществить в условиях обычного гаража нереально. Потребуются приспособления и инструмент, которые не у каждого есть, и я надеюсь, что после прочитанного материала, водители решат для себя, стоит ли браться за ремонт, или всё же купить новую. И надеюсь, что впредь, водители будут внимательнее смотреть на указатель температуры своей машины, и бережнее относится к системе охлаждения своего автомобиля или мотоцикла.

Как всё обычно происходит? Например не сработал датчик вентилятора, или элктро-двигатель вентилятора вышел из строя, заклинило термостат, ну или просто водитель забыл перед поездкой проверить уровень антифриза. В итоге автомобиль или мотоцикл, окутанный паром, пикирует на обочину, как подбитый самолёт истребитель второй мировой. Наконец дождавшись, когда мотор остынет, водитель дольёт охлаждающей жидкости или просто воды, и в спешке тронется в путь.

Ничего не подозревая, водитель спокойно катается так ещё некоторое время, не обращая особого внимания на постоянно пустеющий расширительный бачок, и думая, что появившиеся перебои в работе мотора, это вина или карбюратора, или системы впрыска, или зажигания. Так же его может начать досаждать плохо греющий отопитель салона (из-за постоянно возникающей паровой пробки). И в итоге, владелец перегретого автомобиля или мотоцикла начинает понимать, что всё таки последствия перегрева очевидны и ремонт неизбежен.

В большинстве мастерских обычно быстро выявляют диагноз, мол пришла в негодность (прогорела) прокладка между блоком цилиндров и головкой двигателя, и её естественно нужно заменить. Только вот к сожалению не все знают, что в большинстве случаев, банальная установка новой прокладки делу не поможет.

Вообще алюминиевый сплав вроде бы как и эластичный материал, но это пока он не подвергается температурным воздействиям и особенно он не любит перепадов температуры и нагрузок в нагретом состоянии. И из-за перегрева, алюминиевая головка начинает слишком уж деформироваться (менять форму), а болты, притягивающие её к блоку двигателя, держат её и не дают ей слишком сильно деформироваться. С одной стороны это вроде бы хорошо, но с другой стороны из-за этих нагрузок (сопротивлению болтам под действием высокой температуры), да ещё и искривлению головки, в теле головки появляются трещины.

Интересно, что на вышеописанные температурные и иные нагрузки, алюминиевые головки моторов различных фирм, реагируют по разному. Я думаю это зависит от качества и состава алюминиевого сплава и от количества отверстий и выемок для деталей в головке, ведь чем меньше отверстий (монолитнее плита), тем сильнее головка на изгиб и меньше трескается. А в новых головках с двумя распредвалами (DOHC), количество отверстий и различных выемок (например для гидрокомпенсаторов, пружин, клапанов и т.д) в два раза больше, чем на одновальной головке, а значит двухвальная головка слабее на нагрузки и легче деформируется.

К тому же, на более современных двухвальных головках, впускные и выпускные каналы имеют больший диаметр (для лучшего наполнения), чем на более старых головках, и это тоже ослабляет алюминиевую плиту головки. Но напомню, что это сугубо моё личное мнение, и это не значит, что все должны так думать.

К примеру двухвальные головки автомобилей фирмы Форд, при перегреве, трескаются в перемычке между сёдлами клапанов, а вот в головках фирмы БМВ, обычно трещины появляются между постелями распределительных валов. А вот чтобы появились такие неприятности на двигателях фирмы Фольксваген или Ауди, нужно перегреть мотор несколько раз. Но естественно это не значит, что к обслуживанию системы охлаждения машин Ауди и Фольксваген, можно относиться халатнее.

Так всё таки, что можно сделать владельцу перегретого автомобиля или мотоцикла? Существуют три способа решения данной проблемы

  1.  — приобрести в магазине новую головку, и цена зависит от города магазина, фирмы и года выпуска автомобиля или мотоцикла. Примерный диапазон цен от 500 до 1200 долларов, а для дорогих спортивных машин ещё больше. 
  2. -купить на разборке бэушную головку блока, и не получить никакой гарантии, что она лучше вашей перегретой головки. Цена как правило в пределах 350 — 500$, и опять же всё зависит от модели машины и города, в котором находится разборка.
  3. -Отремонтировать вашу перегретую головку блока и цена обычно составляет от 200 до 300$, и зависит от сложности выполняемого ремонта.

Последний третий вариант самый дешёвый, но здесь нужно быть полностью уверенным, что за него возьмутся адекватные и грамотные мастера, способные качественно выполнить работу. А как можно владельцу ремонтируемой головки проконтролировать ремонт? Естественно нужно знать, какие операции нужно сделать, и к тому же сделать их качественно. И вот именно для этого и пишется эта статья. Так же я надеюсь, что статья поможет некоторым рукастым водителям, имеющим хорошо оснащённую мастерскую, осуществить ремонт головки своими силами. Итак к делу.

Ремонт перегретой головки блока двигателя.

Демонтировав перегретый DOHC или одновальную голову с вашего двигателя (новичкам советую при разборке навески мотора, фотографировать или записывать каждый шаг) первым делом нужно проверить герметичность её полостей. Для осуществления этой проверки, нужно вырезать из органического стекла (плексиглас) толщиной примерно 15 — 20 мм плиту, немного перекрывающую по периметру плоскость вашей головки, и вырезать комплект резиновых шайб и прокладок (зависит от конфигурации тела головки.

Далее нужно плотно (через резиновую прокладку) прижать прозрачную плитку к плоскости головки — см. фото (можно прижать с помощью шпилек и ещё одной металлической плиты, прижатой с другой стороны головки). Затем нужно загерметезировать все отверстия в головке, оставив лишь одно с резьбой. В это отверстие заворачиваем штуцер, на который надеваем шланг с манометром, от компрессора. Остаётся весь этот «бутерброд» погрузить в ванну с водой, и до начала накачки воздуха, нагреть воду в ванне до 80 градусов. Под прозрачную плиту нужно будет запустить воду, вывернув специальную пробку (что бы выход пузырьков воздуха был виден).

Теперь включаем компрессор и подаём в головку воздух под давлением 5 кг/см² (5 бар). Такое давление нужно для этой проверки не случайно. Ведь внутри головки (в её полостях) циркулируют жидкости двух систем — охлаждения и смазки. В системе охлаждения давление невелико и составляет 1 кг/см, а в системе смазки давление больше и составляет 4,5 кг, а на высоких оборотах ещё больше. Поэтому пять килограмм для проверки — это гарант, позволяющий найти малейшую трещинку или каверну, через которую сможет просочиться масло или антифриз.

трещина в головке блока

Под прозрачной плитой из оргстекла, хорошо виден выход пузырьков воздуха из трещины головки.

Головку нужно тщательно осмотреть со всех сторон, вращая её (осторожно — вода 80, поэтому используем плотные резиновые перчатки с длинными манжетами). Конечно для сервиса лучше сделать ванну, в которой приспособление типа вертела, позволит вращать головку по кругу в ванне, и не лезть туда руками. При подаче воздуха, появившиеся пузыри точно укажут место трещины или каверны. При их обнаружении, отмечаем место и готовимся к ремонту.

Если трещина в перемычке между сёдлами клапанов, то необходимо удалить эти сёдла (можно с помощью нагрева и специальной оправки, а можно на станке фрезой). Далее проходимся по трещине шарошкой, сделав хорошую глубокую фаску по всей трещине и немного дальше (см. фото ниже).

Обработка дефектного участка головки.

Обработка дефектного участка головки (снятие фаски).Образовавшуюся дыру следует заплавить.

Это нужно сделать обязательно, ведь протяжённость трещины и её направление точно не известны, и если её концы не доварить, то трещина пойдёт разрастаться дальше. К тому же глубокая фаска нужна для более качественной проварки, и если фаску не сделать, то после обработки шва (его стачивания заподлицо) проваренного метала не останется вовсе.

Подготовив фаску начинаем варить аргонно-дуговой сваркой, максимальный ток которой, при наплавке, должен быть примерно 300 — 320 ампер. Такой мощный сварочный аппарат и ток нужны для полного провара и прогрева всего алюминиевого монолита головки, ведь толщина алюминия измеряется здесь в сантиметрах. После проварки трещины, необходимо обработать сварочный шов и удалить излишки наплавленного металла. Для этого можно использовать бормашинку и шарошку. Примером того, какая поверхность должна быть после обработки, послужит соседняя камера сгорания ремонтируемой головки.

заварка дефектного места аргонно-дуговой сваркой.

Заварка дефектного места мощным отечественным аргонно-дуговым сварочным аппаратом УДГ-В.

Следующей операцией по восстановлению уже герметичной головки, будет обработка на фрезерном станке посадочного места для новых сёдел клапанов. При обработке учитываем, что полученный диаметр после обработки, должен соответствовать посадке новых сёдел с натягом в 0,10 — 0,12 мм. Если не удастся купить новые сёдла с учетом этого натяга, то придётся заказать токарю выточить из жаростойкой стали новые сёдла  (опять же с учётом этого натяга). После всех механических обработок (зачистки сварного шва и фрезеровки мест для сёдел), очень советую ещё раз проверить головку под давлением, вдруг после обработки восстановленного участка металла, откроется какая то трещинка.

обрабатываем шов и места под сёдла клапанов.

обрабатываем шов и места под сёдла клапанов.

Для того чтобы головка вашего двигателя была не хуже новой, следующей операцией будет замена направляющих втулок клапанов новыми. Можно заказать токарю втулки из бронзы, а можно из специального чугуна (прекрасный материал для втулок можно взять из старого распределительного вала). Из чего точить новые втулки, или купить новые в магазине — выбирать вам. А подробно узнать как и с помощью чего правильно запрессовывать новые втулки, поможет вот эта статья.

После установки новых втулок, запрессовываем с натягом новые сёдла клапанов и после их запрессовки следует пройтись по сёдлам, сняв фаски специальными фрезами, например из набора фирмы Эмвэй (имеются в наборе несколько диаметров под разные сёдла и для каждого диаметра есть две фрезы — черновая и чистовая). После этого вставив клапана во втулки, проверяем герметичность и если она недостаточна (о проверке герметичности я уже писал — кликаем по ссылке ниже), то следует притереть клапана, и подробно об этом читаем здесь.

проверка привалочной плоскости головки блока

Проверка привалочной плоскости головки блока с помощью штанги и щупа, вложенного между штангой и плоскостью головки.

Самая последняя операция, это фрезеровка и доводка на притирочной плите привалочной плоскости головки блока. В том что она поведена, можно не сомневаться, так как это могло даже случиться от заварки трещин (сварочный ток то был огромный — более 300 А. и нагрев тоже). Но для полной наглядности, что бы увидеть сколько нужно снимать металла для выравнивания, можно проверить плоскость, например с помощью штанги от большого штангенциркуля (см. фото). Но всё же снимать металл более 1 мм нежелательно, иначе может возрасти степень сжатия.

Если же всё таки кривизна плоскости головки требует большего снятия металла (что бывает редко и только после очень сильного перегрева), то тогда нехватку толщины головки компенсируем более толстой прокладкой. Если же и толщина более толстой (ремонтной) прокладки не поможет сохранить степень сжатия какой она была, то тогда остаётся единственный выход, после снятия лишнего миллиметра с плоскости головки, нужно будет снять этот же миллиметр с донышек поршней, что бы понизить степень сжатия (но опять же снимаем не более миллиметра, иначе ослабим донышко поршня). Все поршни после этого желательно взвесить и добиться одинакового веса.

После всех операций останется собрать ваш двигатель с новой прокладкой соответствующей толщины, смонтировать назад на двигатель всё навесное оборудование, и главное не забыть привести в порядок систему охлаждения вашего мотора. И впоследствии быть более внимательным.

И очень важно отремонтировать головку двигателя, чтобы не допустить попадания антифриза в моторное масло, так как это может привести к печальным последствиям, о которых подробно можно узнать вот в этой статье.

Как видите, при желании можно отремонтировать всё что угодно, но для этого требуется хорошо оснащённая мастерская и знания. Мастерскую со станками может позволить себе не каждый водитель, но вот знания приобрести — это вполне возможно. И приобрести знания, я надеюсь поможет эта статья. Хотя бы для того, чтобы иметь возможность проконтролировать ремонтников автосервиса, если они всё таки возьмутся за ремонт вашей перегретой (треснувшей) головки, чтобы восстановить её, удачи всем!

suvorov-castom.ru

Ремонт ГБЦ (головки блока цилиндров) двигателя своими руками

1092 Просмотров

В каждом автомобиле есть такой механизм, как головка блока цилиндров. Это сложный агрегат, в котором существует множество устройств. Этот механизм очень важен для двигателя автомобиля, поэтому при появлении первых признаков поломки головку блока цилиндров следует немедленно ремонтировать.

ГБЦ отвечает за то, чтобы двигатель автомобиля потреблял нужное количество топлива во время работы, благодаря чему сокращается расход и увеличивается мощность двигателя. Итак, если на вашем автомобиле случилось такое, что в негодность пришла голова блока цилиндров, то первым делом ее нужно снять с машины и узнать, в чем проблема.

Снятие и разбор

Как и любое другое устройство, которое нужно ремонтировать, голову блока цилиндров нужно снять с двигателя машины.

Исключением считается только замена маслосъемных колпачков. В этом случае снятие ГБЦ с двигателя не требуется, произвести такой ремонт можно своими руками.

Если на вашем автомобиле требуется более грамотный ремонт, то нужно снимать голову с двигателя. Для того, чтобы открутить этот механизм с машины, первым делом нужно открутить крышку и только потом начинать откручивать подложку ГБЦ. На самом деле, чтобы открутить крышку или сам блок, не потребуется больших познаний в области механики. Следует обратить внимание на то, что на некоторых автомобилях для того, чтобы открутить ГБЦ, нужно откручивать гайки поочередно и с определенной скоростью.

Блок цилиндров

Блок цилиндров

Каждую гайку нужно откручивать наполовину или на один оборот. Это делают, чтобы предотвратить процесс коробления корпуса. Для того, чтобы узнать порядок откручивания, нужно найти специальную схему, которая есть в каждой книге по эксплуатации автомобиля. Во время снятия корпуса нужно обратить внимание на то, как отошла крышка от блока цилиндров.

  • Если она отходит без труда, то это означает, что масло утекало именно через старую прокладку, в подтверждение этому на двигателе могут быть пятна масла.
  • Если голова снималась с трудом, то прокладка и герметик были хорошего качества, и при замене можно использовать прокладку и герметик этого же производителя.

Стоит отметить, что старую прокладку или герметик нельзя использовать повторно. Перед началом снятия потребуется отключить все патрубки и шланги, которые идут к крышке ГБЦ, желательно их как-то пометить, либо зарисовать (сфотографировать). Это поможет без труда собрать все обратно, без возможности перепутать шланги местами. Многие водители думают, что запомнили все и продолжают ремонт, это неправильно, потому что ремонт головки блока цилиндров часто затягивается на долгое время, и удержать много информации в голове просто не получится. В итоге, они думают, что все подключат, а если не заведется, то подключат в другом порядке.

После того, как был снят головной механизм двигателя, его нужно разобрать перед тем как производить ремонт ГБЦ авто своими руками.

  • Первым делом нужно вытащить клапаны. Делать это нужно с помощью специальных съемников. Некоторые «механики» достают клапаны с помощью молотка. Процесс снятия здесь происходит посредством удара по клапану. Надо отметить, что так делать ни в коем случае нельзя. Дело в том, что в этом случае можно повредить не только клапаны, но и саму головку блока цилиндров. Но в первую очередь в этом случае страдают именно клапаны, а именно они гнутся. Если после того, как будет произведен ремонт головки, решено оставить старые клапаны, то лучше всего использовать проверенные методы снятия клапанов.
  • После того, как были вытащены клапаны, корпус нужно промыть от старых налетов и следов. Это очень важно, чтобы определить состояние головы и оценить, насколько возможно ее отремонтировать. Сделать это можно с помощью специальных средств, которые реально купить в любом автомобильном магазине.

Отличной заменой таким средствам станет обыкновенный бензин, который способен отмыть нагар, налет и даже остатки старой прокладки, которая прикипела к корпусу.

Неисправности

Первой неисправностью, из-за которой отремонтировать головной механизм не получится, служит нарушение герметизации. Не получится отремонтировать такой корпус за счет того, что он должен быть монолитным, обеспечивая правильную работу и термостойкость. Существует два метода, с помощью которых можно определить, герметичен ли корпус.

  • Первый способ основан на том, чтобы залить воды внутрь и ждать, пока она потечет наружу. Для того, чтобы проверить корпус этим способом, потребуется заткнуть все отверстия, кроме того, через которое будет подаваться вода вовнутрь. Воду нужно подавать под давлением, это сможет выполнить плунжерный насос. В этом случае после заливания жидкости нужно оставить корпус на некоторое время, обычно через час уже проявляются подтеки воды, но ожидать их нужно до 2 часов. Если в период этого времени следов не обнаружено, то герметичность в порядке. Основным достоинством этого метода считается то, что такую проверку можно выполнить своими руками.
  • Как уже было сказано, есть и второй способ проверки, он заключается в заливке керосина в камеры. Этот вариант считается самым оптимальным, потому что не требуется плунжерный насос. В этом способе нужно всего лишь залить керосин в камеры и ждать, пока он протечет через микротрещины. Дело в том, что керосин считается одним из самых жидких веществ, поэтому он способен проникать во все отверстия, даже самые небольшие. В этом случае потребуется от одного до трех часов. Именно этот метод чаще всего используют те, кто производят ремонт головки блока цилиндров своими руками. Итак, если были обнаружены трещины, через которые вытекает керосин, то такую голову нужно просто выкинуть, сняв с нее все самое нужное.

Ремонтные работы двигателя

Ремонтные работы двигателя

Если все-таки голова оказалась целой, то следует приступать к проверке следующих устройств. Первым в этом списке считаются подшипники и шейки кулачкового вала.

Для того, чтобы измерить диаметр подшипника, есть специальное устройство под названием нутромер, а для измерения диаметра шеек используется микрометр. Оба эти устройства измеряют все с точностью до 0.01 миллиметра, кроме этого устройства продаются в автомобильных магазинах чаще всего вместе.

Также на шейках не должно быть явных следов износа, а именно: потертостей, царапин, зазоров и прочих дефектов.

Следующее, что нужно проверить, — состояние стержней клапанов. Измерять стержень нужно как минимум в трех местах и в нескольких точках окружности. Это очень важно, потому что стержень может стать овальным, из-за чего не будет понятен точный износ стержня. Разница между верхней и нижней точкой не должна превышать отметку в 0.03 миллиметра. В случае, если стержни не проходят проверку, их нужно заменить, но проверку на них останавливать не стоит.

Последнее, что нужно проверить, — износ рычагов, толкателей, коромысел и кулачков. Сделать это можно только визуально. В случае с коромыслами нужно проверить не только поверхность на повреждения, но и на зазор с осью, он не должен превышать 0.07 миллиметра. Если зазор больше и его невозможно устранить, то после того, как будет произведен ремонт блока цилиндров, двигатель будет также шуметь, как делал это и раньше.

Восстановление головки цилиндров

Восстановление головки цилиндров

Подводим итоги

К сожалению, человек еще не придумал такое устройство, которое не ломалось бы, не является исключением и головка блока цилиндров на двигателе автомобиля. Для того, чтобы поддерживать ее работоспособность, требуется уделять ей внимание во время работы хотя бы на то, чтобы смотреть за тем, насколько герметично держит прокладка, не пропускает ли она масло. Чаще всего ремонт головки блока цилиндров – процесс достаточно трудоемкий, но сделать это все-таки возможно.

portalmashin.ru

Ремонт головки блока цилиндров

Ремонт головки блока цилиндров

Ремонт головки блока цилиндров

Головка блока цилиндров – достаточно сложный узел. Многие детали этого узла имеют прецизионную обработку, что сказывается на чистоте обработанных поверхностей.

Помимо этого элементы головки блока цилиндров испытывают достаточно большую температурную нагрузку, что в некоторых случаях приводит к их деформации и появлению на некоторых элементах как температурных дефектов, а также вызывает механический износ. Это в конечном итоге приводит к неправильной работе двигателя, изменению расхода топлива, изменению  температурных режимов работы двигателя, перерасходу масла.

Важно

Следует учитывать, что некоторые узлы головки, сделаны из достаточно хрупкого металла. Поэтому ремонт головки блока цилиндров следует выполнять с предельной осторожностью, чтобы не допустить раскалывания некоторых деталей и узлов.

Для того чтобы отремонтировать головку понадобится целый комплекс специализированных инструментов (съемников, рассухаривателей, оправок, зенковок).

Рекомендуем также посмотреть видео о ремонте головки блока цилиндров:

Демонтаж головки блока цилиндров

Перед тем как приступать к демонтажу головки блока и ее ремонту, следует купить набор прокладок, сальников и т.д. Дело в том, что все подобные детали придется менять. В обязательном порядке нужно запомнить взаимное расположение коленчатого и распределительного вала. Можно запомнить это по уже имеющимся меткам или нанести новые метки.

Важно правильно и по схеме осуществлять откручивание крепежей головки. Обычно эта схема демонтажа указана в инструкции к автомобилю. Если этого не сделать, могут возникнуть напряжения в металле, которые приведут к трещине.

Если схемы откручивания болтов нет, тогда нужно руководствоваться следующим правилом: крепление должно ослабляться постепенно, начиная с болтов, расположенных в центральном месте, постепенно переходя к периферии. При этом нельзя допускать, чтобы какие-то болты были выкручены полностью, а некоторые были полностью зажиты. Т.е. первоначальное ослабление всех болтов должно происходить при половине оборота ключа.

Следует отсоединить все патрубки, которые подходят к головке. И желательно перед тем как отсоединять их все пометить, чтобы потом не путаться при сборке.

После снятия головки нужно переходить к демонтажу клапанов. Для демонтажа клапанов используются специальные съемники. Особое внимание нужно обратить на сухари, которые есть в конструкции. Обычно они имеют свойства улетать в непонятном направлении.

Внимание!

Не нужно использовать для демонтажа клапанов различные ударные технологии. Это может привести к деформации элементов клапанов. И потом клапана, если их предполагается использовать снова, могут совершенно не работать.

Далее следует открутить крепления от выпускных и впускных коллекторов и демонтировать их. Это связано с тем, что прокладки коллекторов придется менять.

После того как головка блока цилиндров разобрана, ее следует тщательно вымыть. Дело в том, что любая грязь будет влиять на точность дальнейших измерений.

Проверка, измерение параметров головки, устранение дефектов

Непосредственно ремонт головки блока цилиндров начинается с проверки базовой плоскости головки. Для этого используется специальная линейка, которой проверяют плоскость. По зазору между краем линейки и плоскостью определяют степень деформации. Для точного определения размера деформации используют щупы разной толщины.

Толщина щупа 0,05-0,06 мм. Это допустимая погрешность, которая возможна. Если деформация больше, головку подвергают механической обработке (фрезеруют, шлифуют). Этот дефект может появляться из-за того, что головка испытывает температурные нагрузки и статические нагрузки, за счет неравномерного зажатия крепления.

После этого проверяют износ опорных поверхностей (шеек) кулачкового вала, как визуально на предмет механической выработки, так и с использованием микрометра, которым меряют диаметр шейки. После этого замеряют внутреннее отверстие подшипников. Получив два диаметра можно вычислить зазор. Разность в диаметрах (зазор) не должна быть больше 0,1 мм. Если зазор больше, тогда кулачковый вал подлежит замене.

Далее измеряют стержни клапанов при помощи микрометра. Замеры производятся в верхней и нижней части стержня. Если разница в диаметрах составляет 0,02-0,03 мм, тогда это чрезмерный износ, и деталь подлежит замене.

При помощи нутромера проверяют износ направляющих втулок. Если разница в диаметрах в нижней и верхней части втулки составляет 0,07-0,08 мм, деталь подлежит замене. Оценку состояния втулки можно дать, если вставить в нее новый клапан. Для того чтобы оценить люфт, следует использовать специальные приборы для определения этого люфта. Собственно изменение люфта и будет зазором.

Далее выполняется визуальный осмотр седел клапанов. В случае появления на них различных дефектов, нужно будет эти дефекты устранить. Делается это при помощи специального инструмента – зенковки. Используя зенковку, можно постепенно довести седла клапанов до рабочего состояния. Если происходит смена направляющих втулок, скорее всего без операции зенкования, обойтись невозможно. Дело в том, что нарушается соосность положения деталей.

Если на седле клапанов не наблюдается никаких деформаций поверхности, при замене клапанов можно ограничиться только притиркой клапанов к седлу.

Процесс притирки – операция достаточно трудоемкая. Нужно добиться максимального прилегания клапана к поверхности седла.

При замене втулок их нужно подбирать не только по внутреннему диаметру, но и по наружному диаметру. Дело в том, что втулки придется запрессовывать. Если наружный диаметр слишком большой, при запрессовке втулка расколется.

Чтобы правильно подобрать втулки, следует знать наружный диаметр втулок старых. Новая втулка должна быть больше по диаметру старой втулки на 0,05-0,07 мм. Если размер будет меньше, слишком велика вероятность, что втулка просто вывалится со временем в процессе работы двигателя.

Чтобы запрессовать новые втулки, головку блока цилиндров следует нагреть, используя электрическую печку. Внутренние отверстия и сами втулки покрывают маслом. После того как головка нагрета, при помощи опрессовки загоняем втулки на место.

avtowithyou.ru

Ремонт головки блока цилиндров

ДЕПАРТАМЕНТ ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

ПО ПРЕДМЕТУ

“РЕМОНТ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ”

НА ТЕМУ

“РЕМОНТ ГОЛОВКИ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ”

АСТРАХАНЬ

2001

ПЛАН.

I. Введение: головка блока цилиндров.

II. Проверка технического состояния деталей и их ремонт

III. Снятие и установка головки блока цилиндров КАМАЗа.

IV. Операции, наиболее часто применяемые в комплексном ремонте головки блока цилиндров.

V. Клапанный механизм.

VI. Восстановление клапана.

VII. Седла клапанов.

VIII. Регулировка тепловых зазоров в клапанном механизме двгателя.

IX. Литература.

I. ВВЕДЕНИЕ: ГОЛОВКА БЛОКА ЦИЛИНДРОВ.

Конструктивные особенности.

Головка цилиндров отлита из алюминиего сплава имеет камеры сгорания клиновидной формы. Запрессованные седла и направляющие втулки клапанов. Седла клапанов изготавливаются из специального чугуна. Чтобы обеспечить высокую прочность при воздействии ударных нагрузок. Рабочие фаски седел обрабатываются после запрессовки в сборе с головкой цилиндров. Чтобы обеспечить точную соосность фасок с отверстиями направляющих втулок клапанов.

Направляющие втулки клапанов также изготавливаются из чугуна и запрессовываются в головку цилиндров с натягом. На наружной поверхности направляющих втулок имеется проточка. Куда вставляутся стопорное кольцо. Оно обеспечивает точностьположения втулок при запрессовке их в головку цилиндров и предохраняет втулки от возможного выпадения. Отверстия во ввтулках обрабатываются после запрессовки их в головку цилиндров. Это обеспечивает узкий допуск на диаметр отверстия и точность его расположения по отношению к рабочим фаскам седла и клапана. В отверстиях направляющих втулок имеются спиральные канавки для смазки. У втулок впускных клапанов канавки нарезаны до половины длины отверстия, а у втулок выпускных клапанов - на всей длине отверстия.

Сверху на напраляющие втулки надеваются маслоотражательные колпачки из тепломаслостойкой резины со стальным арматурным кольцом. Колпачки охватывают стержень клапана и служат для уменьшения проникновения масла и камеру сгорания через зазоры между направляющей втулкой и стержнем клапана. На двигателях 2105 применяются головки цилиндров 2105-1003015. А на остальных двигателях(2105, 2103, 2106) устанавливается одна ита же унифицированная головка цилиндров 21011-1003015-10 (номер отливается на левой стороне головки цилиндров). Эти головки цилиндров различаются только передней частью. У головок 21011 здесь имеется проем для цепи привода распределительного вала, а у головки 2105 такого проема нет. ( см. рис 1. Разрез головки цилиндров по выпускному клапану ВАЗ 2106, рис 2. Основные размеры головки цилиндров: клапанов и направляющих втулок ВАЗ 2106).

II. ПРОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛЕЙ И ИХ РЕМОНТ.

Перед проверкой устанавливают головку цилиндров на подставлу в виде металлической или деревянной рамки, удаляют нагар со стенок камер сгорания и с поверхности выпускных каналов обычной металлической щеткой или приводимой во вращение электрической дрелью. Очищают и осматривают впускные каналы и каналы подвода масла к рычагамприводаклапанов. Если наблюдались случаи попадания охлажденной жидкости в масло, то проверяют герметичность головки цилиндров, для чего устанавливают на головке заглушки с прокладаками, входящие в комплект приспоссобления А.60344, и закрепляют болтами нижнюю плиту. Устанавливают фланец со штуцуром подвода воды и нагнетают насосом воду внутрь головки под давлением 5 кгс/ см 2. В течение 2 минут не должно наблюдаться течи воды из головки цилиндров двигателя.

Можно проверять головку цилиндров сжатым воздухом, для чего устанавливают на головке цилиндров детали,входящие в комплект приспособления А.60334. опускают ее в ванну с водой, нагретой до 60-80 С, и дают ей прогреться в течение 5 минут. Подают внутрь головки сжатый воздух под давлением 1,5-2 кгс/ см2. В течение 1-1,5 минут не должно наблюдаться выхода воздуха из головки. При обнаружении трещин головку цилиндров заменяют.

III. СНЯТИЕ И УСТАНОВКА ГОЛОВКИ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ КАМАЗа.

Масло или охлаждающая жидкость, сочащиеся из-под головок цилиндров двигателя КамАЗ-740 и его модификаций, – явление обычное и знакомо, наверное, всем водителям этих машин. Такова эксплуатационная особенность мотора – менять резиновые уплотнительные кольца между головками и блоком через 40–50 тыс. км пробега. Конструктивная же особенность в том, что головка на каждый цилиндр отдельная и при необходимости можно снять любую, не трогая остальные. А снимать их приходится не только для замены резиновых колец, но и для ремонта цилиндро-поршневой группы или просто для замены болта головки, если у него, как часто бывает, отрывается шляпка и вывернуть оставшуюся часть не удается.

Перед началом работы нужно слить половину объема жидкости из системы охлаждения. Для этого удобнее пользоваться краном, расположенным на нижнем патрубке радиатора, – меньше разбрызгивается.

СНЯТИЕ.

Ключом ”на 22” отворачиваем накидные гайки подводящей и отводящей трубок расширительного бачка и отодвигаем трубки в сторону.

Ключом ”на 10” ослабляем хомут рукава перепускной трубы и снимаем рукав с патрубка расширительного бачка.

Двумя ключами ”на 13” отворачиваем болты, стягивающие хомут расширительного бачка с обеих сторон. Снимаем хомут и расширительный бачок.

Ключом ”на 19” отворачиваем накидные гайки трубки высокого давления с секции ТНВД… …и форсунки снимаемой головки.

Ключом ”на 13” отворачиваем гайку кляммера трубок высокого давления и снимаем его верхнюю часть и трубку. Накидным или торцевым ключом ”на 14” отворачиваем штуцеры дренажной трубки форсунок и снимаем ее.

Торцевым ключом ”на 10” отворачиваем кляммер топливной трубки ТНВД.

Ключом ”на 19” отворачиваем штуцер топливоподводящей трубки на ТНВД

Ключом ”на 22” отворачиваем накидную гайку воздушной трубки компрессора и отводим трубку в сторону.

Ключом ”на 22” отворачиваем накидную гайку трубки, подводящей к компрессору охлаждающую жидкость.

Торцевым ключом ”на 13” ослабляем крепление этой же трубки к водяной трубе двигателя.

Ключом ”на 17” отворачиваем четыре болта крепления компрессора

Сдвигаем компрессор вперед и вынимаем его.

Торцевым ключом ”на 13” отворачиваем шесть болтов водяной трубы.

Два болта водяной трубы напротив второй и третьей секций ТНВД удобнее отвернуть слегка изогнутым ключом ”на 13”. Вынимать их не нужно.

Торцевым ключом ”на 17” отворачиваем восемь болтов впускного коллектора.

Ключом ”на 17” отворачиваем на два-три оборота болты крепления впускного коллектора к соединительному патрубку.

Ключом ”на 13” отворачиваем болт крепления крышки головки.

Снимаем крышку и уплотнительную прокладку. Также снимаем соседнюю крышку, иначе ее выступ будет мешать демонтажу головки.

Чтобы снять головки четвертого или восьмого цилиндров, нужно ключом ”на 17” отвернуть гайки крепления рессор кабины и отвести их вместе с амортизаторами в сторону.

Штанги газораспределительного механизма связываем между собой, чтобы не упустить их в поддон в момент снятия головки.

Торцевым или накидным ключом ”на 19” отворачиваем четыре болта крепления головки. Поддеваем головку монтажной лопаткой за край выпускного патрубкаи одновременно раскачиваем, вставив вороток в отверстие под болт. Впускной коллектор и водяную трубку предварительно отодвигаем от головок, вставив в зазор подходящий вороток. Снятую головку очищаем от нагара и вставляем в нее новые уплотнительные кольца водяных каналов.

На втулку масляного канала надеваем новое уплотнительное кольцо. Старое, если не потеряло упругость, можно опустить вниз – оно несколько улучшит герметизацию стыка. Устанавливаем новую резиновую прокладку на блок и вставляем на свои места обе штанги.

Устанавливаем головку на блок двигателя и затягиваем болты в три приема крест-накрест. Окончательный момент затяжки – 16–18 кгс.м. Проворачивая маховик двигателя воротком, выводим поршень в ВМТ конца такта сжатия, ключом ”на 17” и отверткой регулируем тепловые зазоры клапанов.

УСТАНОВКА ГОЛОВКИ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ.

Дальнейшую сборку ведем в обратной последовательности.

После присоединения всех топливопроводов прокачиваем систему питания ручным топливным насосом.

На ранних моделях двигателей КамАЗ-740 газовый стык между гильзой и головкой цилиндра уплотнялся стальным кольцом, а водяные каналы головки – кольцами, отформованными в резиновой прокладке головки цилиндра. Поэтому старые головки и прокладки невзаимозаменяемы с новыми.

Если во время сборки штанга газораспределительного механизма все же упала в поддон двигателя, извлечь ее можно проволокой, навитой спиралью.

IV. Операции, наиболее часто применяемые в комплексном ремонте головки блока цилиндров.

В самом деле, никого не надо убеждать в том, что высокая мощность, экономичность и экологические показатели любого двигателя во многом определяются конструкцией и состоянием газораспределительного механизма. И не удивительно, что основные изменения в новых, более мощных, модификациях моторов касаются именно головки блока цилиндров. Тем не менее, комплексный и качественный ремонт головки блока у нас пока еще продолжает оставаться редкостью. Это тем более странно, что по сегодняшней жизни цена новой головки блока на 8-10-летнюю иномарку вполне сравнима с ценой всего автомобиля.

За границей наблюдается совсем иная картина. Например, на финском ремонтном предприятии Tammer Diesel OY участок ремонта головок — один из самых загруженных. В Венгрии на фирме Szakal-met-al также всерьез восстанавливают головки блока. Даже поддерживают приличный обменный фонд. И занимаются они ремонтом головок, уж поверьте, не от бедности. Просто в Европе требования к качеству отремонтированных моторов выше, чем у нас «в среднем по стране», и экологические нормы там на порядок строже.

mirznanii.com

Ремонт головки цилиндров и деталей распределительного механизма

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Техническое обслуживание дорожных машин

Ремонт головки цилиндров и деталей распределительного механизма

Головка цилиндров. Неисправностями головки цилиндров являются: трещины стенок водяной рубашки и ослабление по­садки втулок; трещины межклапанных перемычек; износ гнезд клапанов; нарушение уплотнения втулок форсунок; коробление привалочной плоскости; повреждение и износ резьбы под шпиль­ки; износ отверстий во втулках клапанов.

Головки с трещинами в стенках водяной рубашки, прохо­дящими через отверстия под направляющие втулки клапанов или втулки форсунок, с пробоинами и изломами бракуют. Перед восстановлением головки цилиндров подвергают гидроиспытанию на герметичность давлением 0,4—0,45 МПа.

В головках цилиндров допускаются мелкие трещины у меж­клапанных перемычек и между отверстиями под распылитель и клапаны, не захватывающие фаски гнезд и не нарушающие герметичность при гидроиспытании. Допускается устанавли­вать перпендикулярно трещине фигурные вставки, которые препятствуют развитию трещины.

При обнаружении течи через трещины в межклапанных перемычках трещины заваривают холодным (без предваритель­ного нагрева головок) или горячим (с нагревом головки ци­линдра) способом.

Подготовку трещин под заварку холодным способом выпол­няют на вертикально-фрезерном станке. Трещины фрезеруют под углом 10° по всей длине на глубину 14 мм. Для полуавтома­тической сварки применяют выпрямитель типа ВД-301, полу­автомат типа А547-У и сварочную проволоку ПАНЧ-11 диамет­ром 1,2 мм. Заварку производят в несколько слоев с обяза­тельной проковкой каждого слоя в горячем состоянии. Необхо­димо избегать перегрева головки и возобновлять сварку только после охлаждения шва до 50—60 °С. Для качественной заварки следует строго соблюдать режимы сварки: сила сварочного тока 120—140 А, напряжение дуги 14—18 В, скорость сварки 0,20—0,25 см/с; полярность прямая.

Зачистку сварочного шва на плоскости головки, сопрягаемой с блоком, производят на фрезерном станке. Наплавленный шов в глубине клапанных гнезд обрабатывают шлифовальной машин­кой в уровень с ненаплавленной поверхностью. Окончательно форму клапанных гнезд восстанавливают с помощью резцовой оправки или специального расточного приспособления на свер­лильном станке. Сварочный шов на клапанных гнездах снимают заподлицо с основной поверхностью, затем производят легкое фрезерование фасок клапанных гнезд. Наваренные швы после механической обработки должны быть плотными, без пор, рако­вин, трещин и пережогов.

Заварку трещин чугуном горячим способом проводят с нагре­вом головки цилиндров в печи до 600—650° С (до темно-крас­ного цвета). Заваривать трещины можно, не вынимая головки из печи. В этих случаях головку закрывают асбестовыми листами, оставляя открытыми только места заварки.

Трещины перед заваркой разделывают зубилом и сверлом или же модульной фрезой на фрезерном станке. Протяженность разделки должна быть на 8—10 мм больше длины трещины с каждого конца. Всю поверхность, подлежащую сварке, очи­щают до металлического блеска. После механической обработки наваренных мест проверяют головку на герметичность гидро­испытанием под давлением 0,4—0,45 МПа, а также отклонение плоскостности поверхности прилегания головки к блоку. Если отклонение более 0,1 мм, поверхность шлифуют на плоско­шлифовальном станке.

Восстановление клапанных гнезд. Изношенные клапанные гнезда в головке цилиндров восстанавливают, если утопание тарелки нового клапана, вставленного в гнездо, относительно нижней плоскости превышает допустимое техническими усло­виями.

При небольшом износе и прогорании фасок клапанных гнезд с отложением на них нагара фаски исправляют специальными фрезами, зенковками. Если фаска гнезда лишь покрыта нага­ром и повреждение ее поверхности незначительно, можно огра­ничиться очисткой фаски и притиркой к ней клапана. После притирки клапана на конических поверхностях клапана и гнезда должна быть ровная матовая полоса шириной не менее 2 мм. Риски на матовой поверхности и разрыв ее не допускаются.

Рис. 101. Обработка клапанных гнезд фрезерованием:а — черновой фрезой с углом 45°, б — фрезой с углом 15°, в — фрезой с углом 75°, г — чистовой фрезой с углом 45°; 1 — оправка, 2 — направляющая втулка клапана

При восстановлении клапанных гнезд (рис. 101) фрезеро­вание производят в следующем порядке: сначала фрезеруют черновой (зубчатой) фрезой с углом 45°, затем фрезами с угла­ми 75 и 15° и чистовой (гладкой) фрезой с углом 45°. Ширина фаски должна быть 2—3,5 мм, разномерность фаски — не бо­лее 0,3 мм. Фрезеровать клапанные гнезда следует только при малоизношенных или новых втулках клапанов.

Направляющий стержень фрезы должен плотно входить во втулку, иначе фаски клапанных гнезд могут сместиться относительно направляющих втулок и притирка клапанов будет невозможна. Биение кони­ческой поверхности гнезда клапана относительно поверхности от­верстия под клапан во втулке допускается не более 0,06 мм. При фрезеровании фасок нужно снимать как можно меньше металла.

Изношенные и поврежденные клапанные гнезда восстанавли­вают наплавкой чугуном или запрессовкой вставных седел-колец в расточенные гнезда. Наплавку гнезд, как и заварку трещин, производят с нагревом головки в печи до температуры 600… 650 °С. Для наплавки применяют чугунные прутки диаметром 8—12 мм, в качестве флюса — мелко толченую прокаленную буру или ее 50%-ную смесь с просушенной кальцинированной содой.

Наплавкой клапанные гнезда восстанавливают в такой после­довательности: подготовка головки, наплавка, охлаждение голов­ки и механическая обработка. Из головок, годных для восста­новления клапанных гнезд, вывертывают шпильки и вынимают втулки форсунок. Гнезда, подлежащие наплавке, зачищают фрезой с углом 45°. В отверстия под распылитель форсунки вставляют специальные стержни, изготовленные формовкой из смеси, состоящей из 40% огнеупорной глины и 60% серебристого графита. Гнезда наплавляют последовательным наложением металла по окружности гнезда. После наплавки гнезд головку цилиндров медленно охлаждают. Наплавленная поверхность должна быть плотной, без пор, раковин, трещин, пережогов и шлаковых включений.

Резцовой оправкой на сверлильном станке наплавленные клапанные гнезда (под впускной и выпускной клапаны) растачи­вают. После растачивания выправляют фрезами фаски гнезд. Если привалочная плоскость головки цилиндров имеет коробление, ее прошлифовывают.

Восстановление клапанных гнезд с запрессовкой вставных се­дел состоит из следующих операций: растачивание гнезд под седла в головке цилиндров, изготовление седел-колец, запрессовка их в головку и раскернивание по окружности седла. Гнезда под вставные седла-кольца зенкеруют на радиально-сверлильном стан­ке и растачивают на алмазно-расточном станке или с помощью приспособления на сверлильном станке.

Перед запрессовкой седел и направляющих втулок клапанов головку цилиндров нагревают до 80—90 °С, а седла клапанов ох­лаждают до —50 °С. После запрессовки седел производят обжатие по месту сопряжения седла и головки цилиндра на прессе в восьми точках до упора в седло. Отверстия направляющих втулок кла­панов развертывают на радиально-сверлильном станке. После запрессовки седел фаски гнезд фрезами доводят до необходимых размеров.

Резьбовые отверстия с сорванной (не более двух смежных ни­ток) резьбой восстанавливают перерезанием на ремонтный размер с установкой в них ступенчатых шпилек и болтов ремонтного размера. Дефектные разьбовые отверстия восстанавливают также методом постановки спиральных вставок. При износе направля­ющих втулок клапанов их развертывают на ремонтный размер под ремонтные клапаны.

При установке втулок форсунок обязательно заменяют резино­вые уплотнительные кольца. Восстановленные головки цилиндров после установки втулок форсунок испытывают на герметичность.

Выпускные и впускные клапаны. Необходимость ремонта кла­панов вызывается износом и подгоранием поверхностей фасок тарелок и износом стержней по диаметру и торцу. Износ фасок тарелок клапанов устраняют шлифованием поверхности фаски.

До шлифования клапаны проверяют индикатором на призмах на биение поверхности фаски тарелки клапана и его стержня. Если биение поверхности фаски относительно стержня клапана до шлифования более 0,2 мм, то клапан выправляют, а затем шли­фуют до выведения следов износа.

Изношенную поверхность фаски клапана можно восстановить плазменной наплавкой на станке ОКС-11231. В качестве наплавоч­ного материала используют хромоникелевые сплавы.

Рис. 102. Притирка клапана и его гнезда вручную:1 — головка, 2— пружина, 3—клапан, 4 — приспособление для притирки

Клапаны в головке цилиндров притирают на станке или вруч­ную коловоротом (рис. 102) с применением шлифовальных по­рошков. После притирки поверхности фасок клапанов гнезда в го­ловке должны иметь вид сплошного матового пояска шириной 2—3 мм. Лучше, если притертый поясок располагается посередине поверхности фаски клапана. После притирки клапанов важно тща­тельно промыть и очистить головку цилиндров от притирочной пасты и металлических стружек. Качество притирки проверяют заливкой в каналы головки керосина. Течь керосина через со­пряжение клапан — гнездо не допускается.

Коромысла клапанов. У коромысел клапанов чаще всего изна­шиваются бойки, внутренние поверхности втулок, поверхности отверстий коромысел под втулку, повреждается резьба.

Боек коромысла шлифуют до удаления следов износа. Если высота бойка после шлифования будет меньше допустимой без ремонта (для двигателей Д-108, Д-160—23 мм; А-0,1М; А-41 — 19 мм; СМД-14, СМД-15—13,8 мм), то его наплавляют, а затем шлифуют до нормального размера.

Изношенную втулку коромысла выпрессовывают и на ее место запрессовывают новую с требуемым натягом. Отверстие втулки развертывают до нормального размера. При ослаблении посадки втулки отверстие коромысла развертывают до ремонтного размера, обеспечивая натяг согласно чертежу.

Рис. 103. Прибор для проверки упругости пружин:1 — разновесы, 2— линейка, 3—реечный пресс, 4 — указатель

Пружины клапанов. У пружин во время эксплуатации двига­теля ухудшается упругость, появляется остаточная деформация, т. е. уменьшается длина пружин в свободном состоянии.

Для проверки упругости пружин применяют прибор на базе весов (рис. 103) с диапазоном шкалы ±100 г. На правой тарелке весов закреплена линейка с миллиметровой шкалой. Масса правой тарелки вместе с линейкой должна быть равна массе левой тарелки. Нагрузку создают разновесы. На станине весов закреплен реечный пресс, состоящий из стойки и зубчатой рейки.

Для определения, по линейке длины пружины используют указатель. Пружину на приборе сжимают до рабочей длины и по показанию весов определяют ее упругость.

Распределительный вал. У распределительного вала изнаши­ваются опорные шейки и кулачки. Поверхность кулачков вала, изношенную более чем на 1 мм, восстанавливают наплавкой чугуном или сормайтом.

Наплавленный вал проверяют на изгиб в центрах индика­тором, ножку которого устанавливают на изношенные участки поверхности средних опорных шеек. Биение более 0,15 мм устра­няют правкой вала.

Наплавленные кулачки шлифуют на шлифовально-копировальном станке или шлифовальном станке с копировальным при­способлением. После шлифования кулачки полируют шлифоваль­ной шкуркой.

Рис. 104. Сборка клапанного механизма:1 — приспособление, 2 — головка цилиндров

На поверхности кулачков допускаются мелкие точечные ра­ковины размером не более 1 мм. Биение цилиндрической по­верхности кулачков относительно оси крайних опорных шеек вала должно быть не более 0,05 мм.

Опорные шейки распределительного вала шлифуют под умень­шенный ремонтный размер. В этом случае в блок необходимо устанавливать втулки ремонтного размера. Изношенную шейку под распределительную шестерню восстанавливают железнением или наплавкой и обработкой под нормальный размер. Шпоноч­ную канавку фрезеруют под увеличенный размер. Смещение шпоночной канавки относительно диаметральной плоскости до­пускается не более 0,05 мм, а биение поверхности шейки — не более 0,03 мм.

Сборка. При сборке головки цилиндров необходимо соблю­дать следующие требования. Головку цилиндров при ремонте очищают от накипи, нагара, окалины, сварочного шлака и за­грязнений. Сварочные швы обрабатывают заподлицо с основной поверхностью.

На поверхности разъема с блоком допускаются мелкие трещи­ны между отверстиями под распылитель форсунки и гнездами под клапаны, не захватывающие полностью фаски гнезд и не нарушающие герметичности водяной рубашки.

Перед запрессовкой втулки форсунки канавки под резиновые уплотнительные кольца смазывают железным суриком или цин­ковыми белилами.

Клапанный механизм собирают с помощью приспособления для сжатия пружин клапанов (рис. 104). Стержни клапанов должны перемещаться в направляющих втулках без заеданий и заметного поперечного покачивания. Правильно подобранный по отверстию втулки и слегка смазанный клапан должен медлен­но, без зависания опускаться под действием собственного веса.

Герметичность сопряжения клапан — гнездо проверяют опрессовкой воздухом при давлении не менее 0,05 МПа. Допу­скается проверять герметичность заливкой керосина во впускные окна. Пропуск воздуха или керосина через сопряжение клапан — гнездо в течение 3 мин не допускается.

Герметичность головки цилиндров в сборе с втулкой форсун­ки проверяют испытанием водой под давлением не менее 0,40 МПа в течение 3 мин. Течь и каплеобразование не допускаются.

Читать далее: Ремонт системы питания дорожных машин

Категория: - Техническое обслуживание дорожных машин

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Сложный ремонт головки блока - Моторный Центр на Федосеенко

В предыдущих статьях речь шла о ремонте головок блока, который под силу обычным мастерским и просто автовладельцам, имеющим необходимый инструмент и навыки. Однако, возможные неисправности не исчерпываются теми, что были рассмотрены. В эксплуатации встречаются и более сложные дефекты, для устранения которых требуется специализированное станочное оборудование.

Сразу оговоримся: далеко не все сложные дефекты и поломки стоит устранять, зачастую легче и дешевле просто заменить головку. Такое положение типично для отечественных моторов, запчасти которых доступны и относительно недороги. Другое дело иномарки, где иной раз ремонт - вообще единственный выход, особенно для старых моделей. Но важно добиваться, чтобы в результате ремонта не снизилась надежность двигателя, в противном случае восстановление не оправдает возлагавшиеся на него надежды.

Из более частых сложных дефектов следует отметить повреждения седел клапанов, которые уже нельзя исправить простой обработкой фасок. Например, если седло треснуло или даже выкрошилось по частям после поломки клапана и разрушения поршня. Примерно к тем же последствиям приводит ослабление посадки седла из-за сильного перегрева двигателя. Во всех подобных случаях не обойтись без станочной расточки гнезда под посадку нового седла. Ознакомиться с современными технологиями обработки сёдел и клапанов можно прямо сейчас!

Такую работу выполняют на координатно-расточном станке. Одно из основных требований при этом - обеспечение соосности растачиваемой цилиндрической поверхности и отверстия в направляющей втулке с предельным отклонением 0,05 мм. Этого можно добиться при помощи рычажного индикатора, закрепляемого на резцедержателе шпинделя станка, и направляющего стержня-пилота, устанавливаемого во втулку с малым (примерно 0,01 мм) зазором. После выверки следует расточка «как чисто» и по диаметру, и по торцу гнезда.

Фирмы, специализирующиеся на производстве оборудования для ремонта двигателей (Sunnen, Mira, Kwik-Way, Serdi и др.), выпускают станки для комплексного ремонта головки блока. Такие станки нередко имеют автоматическую или полуавтоматическую настройку - взаимную выверку положения головки и режущего инструмента, а также оснастку для многих других работ с головкой (включая замену втулок).

Существуют и относительно недорогие ручные приспособления для расточки гнезд под седла. В небольших мастерских они подчас могут заменить расточной станок, хоть и уступают ему в точности. Но для ответственных работ нужна станочная обработка, поскольку она надежнее.

После растачивания гнезда под седло точно измеряют его диаметр нутромером, а также определяют глубину гнезда, чтобы изготовить новое седло. Заготовкой может послужить старый распределительный и даже коленчатый вал, но для некоторых двигателей в запасные части поставляются седла уже увеличенного наружного диаметра. Тогда, растачивая гнездо, надо точно выдержать необходимый диаметр. Иногда удается найти заготовку для седел из чугунной трубы нужного диаметра, но здесь важно не ошибиться в материале. Некоторые фирмы, выпускающие станочное оборудование, делают такие заготовки в товар.

Изготовить новое седло можно без больших трудностей на универсальном токарном станке. Диаметр седла выдерживают таким, чтобы натяг в гнезде получился 0,08-0,10 мм для алюминиевых головок и 0,06-0,08 мм для чугунных. По высоте седло должно получиться заподлицо с поверхностью камеры сгорания. На детали делают небольшую заходную фаску под углом 5-10°, а с противоположной стороны - под 45° для зачеканивания седла после установки. Если ее готовят для алюминиевой головки, то посередине стоит сделать небольшую канавку - она будет препятствовать выпадению седла из-за выдавливания в нее мягкого материала гнезда. В седле для чугунной головки такая канавка не нужна.

Чтобы установить седло, делают оправку для его центрирования с направляющей втулкой. Это исключает перекосы при запрессовке. Непосредственно перед установкой надо создать максимальную разность температур соединяемых деталей, чтобы уменьшить или вовсе исключить натяг. «В холодную» забивать седло нельзя, от запланированного натяга вряд ли останется больше 0,03 мм. Головку нагревают до 120-150°С аналогично тому, как это делалось при установке направляющих втулок. А вот седло надо охладить в жидком азоте до температуры -140°С. В крайнем случае для охлаждения можно воспользоваться твердой («сухой лед») углекислотой. Охлаждают седло вместе с оправкой, иначе оно быстро нагреется еще до запрессовки, или того хуже - покроется льдом и инеем.

При запрессовке быстро переносят седло от охладителя к головке и ударяют молотком по оправке. Если натяг и режимы нагрева-охлаждения выбраны правильно, то достаточно одного резкого удара. Для надежной посадки в алюминиевой головке седло еще и зачеканивают по кругу при помощи небольшого зубила. В чугунной головке сделать это тоже полезно, но необязательно, поскольку коэффициенты расширения сопрягаемых металлов практически одинаковы. Завершают ремонт формированием нужного профиля седла и, если это необходимо, притиркой клапана. В головках блока с цилиндрическими толкателями («стаканами») встречается износ гнезд толкателей, а иногда (например, при обрыве ремня и деформации клапанов) и повреждение их. Такие дефекты устраняют, устанавливая в гнезда ремонтные втулки, которые делают из бронзы или силумина (сплава алюминия с кремнием).

При растачивании поврежденного гнезда обеспечивают его соосность с направляющей втулкой, как и при замене седла. Перекос осей толкателя и клапана из-за некачественного ремонта приведет к быстрому износу деталей. Диаметр посадочного гнезда под втулку должен быть таким, чтобы стенки втулки имели толщину примерно 1,5 мм, а натяг в гнезде - около 0,03 мм.

Способ установки втулки зависит от ее материала. Бронзовую втулку запрессовывают ударом через оправку, предварительно нагрев головку до 120-150°С. Для алюминиевой втулки это не годится: если натяг в процессе запрессовки уменьшится до нуля, втулку может «прихватить», после чего ее придется растачивать и начинать все заново. Поэтому алюминиевую втулку перед запрессовкой надо обязательно охладить вместе с оправкой. Отверстие в запрессованной втулке окончательно растачивают под размер толкателя с зазором в соединении 0,03-0,05 мм.

Аналогично ремонтируют поврежденные гнезда крышек форкамер в головках дизельных двигателей, с той лишь разницей, что на последней операции дают натяг 0,03-0,05 мм по большему диаметру крышки и зазор до 0,02 мм по меньшему.

Еще одна достаточно типичная неприятность связана с подшипниками распределительного вала. Большой износ или задиры в отверстиях подшипников (постелях) вынуждают их ремонтировать, в противном случае головка подлежит замене.

Технология ремонта головки блока зависит от конструкции головки и степени повреждений. Встречаются несколько основных типов подшипников:

- неразъемные в виде втулок, запрессованных в отверстия головки;

- образованные растачиванием отверстий в отъемном корпусе;

- разъемные с крышками, плоскость разъема которых совпадает с осью вращения;

- неразъемные, образованные растачиванием отверстий непосредственно в головке блока.

Первый тип (втулки) применяется в чугунных головках двигателей прошлых лет выпуска (Ford, Opel и др.). Ремонт несложен - достаточно заменить (перепрессовать) втулки, используя соответствующие оправки. Хуже, если какая-то втулка провернулась в отверстии и оно изношено. В этом случае надо расточить поврежденное отверстие строго соосно остальным, увеличив его диаметр на 2,5-3 мм. Далее следует выточить стальную ремонтную втулку и запрессовать ее с натягом 0,03-0,05 мм (внутренний диаметр втулки перед запрессовкой должен быть на 0,01-0,02 мм больше остальных отверстий постелей). Альтернативный способ - установка новой рабочей втулки на клею типа «холодной сварки» - возможен только при незначительном износе постели (не более 0,02-0,03 мм).

При отъемном корпусе (например, на «классических» двигателях ВАЗ и некоторых иномарках) лучше не заниматься постановкой ремонтных втулок, а просто заменить корпус. Это всегда дешевле, чем ремонт.

Сложнее обстоит дело с двумя другими типами подшипников. Прежде всего рассмотрим, какое оборудование для этого надо иметь. Для расточки постелей используют как специализированные, так и универсальные расточные станки. Специализированные у нас большая редкость, а вот универсальные есть на многих про- мышленных предприятиях.

Речь в первую очередь идет о горизонтально-расточных станках с большим ходом резца, позволяющим обработать отверстия во всех подшипниках «за один установ». Но это не единственное требование. При растачивании без дополнительной опоры резца возможны его вибрации и ухудшение качества поверхности подшипников, особенно удаленных от шпинделя станка. Поэтому наилучшие результаты дает расточка с подвижным центром или люнетом.

Другое решение - специальная борштанга с числом резцов, равным числу подшипников, при этом каждый резец настраивают на нужный размер отверстия. Борштанга имеет две опоры (по обоим торцам головки). Последний вариант особенно хорош при различном диаметре подшипников.

Можно использовать и координатно-расточные станки, однако здесь есть определенная проблема. Ход резца на этих станках относительно небольшой и расточить все отверстия «за один установ» нельзя. Приходится разворачивать головку после обработки половины отверстий, а затем растачивать остальные. Такая технология требует дополнительного времени на тщательную выверку положения головки после ее поворота.

Растачивание следует выполнять с наименьшим съемом металла (припуском) и минимальной продольной подачей резца, иначе поверхность подшипников окажется грубой и, возможно, с отклонениями от цилиндричности. А если в мягкую поверхность подшипников внедрены твердые частицы (продукты износа и расплавления опорных шеек распределительного вала), то необходимо использовать алмазные или эльборовые резцы.

После растачивания рабочие поверхности подшипников могут иметь сравнительно большую шероховатость, поэтому желательно загладить их хонингованием. Применение хонинговальных головок с жесткой подачей абразивных брусков позволяет добиться очень высокой чистоты и точности обработки. К сожалению, такое оборудование широко используют при ремонте подшипников только за рубежом. У нас этих станков пока нет, хотя не исключено, что они появятся в ближайшем будущем. В некоторых ремонтных мастерских уже можно встретить инструмент для хонингования постелей с ручным приводом.

Но какое бы оборудование ни применялось, ремонт головки начинают с подготовительных операций. У подшипников с отъемными крышками прежде всего определяют износ отверстий, измерив их нутромером. Затем обрабатывают плоскости разъема подшипников. При небольшом износе можно ограничиться крышками, сняв с их плоскости разъема слой металла чуть больше величины износа. При серьезном износе снимают металл и на самой головке. Эти операции обычно выполняют на вертикально-фрезерном станке, обеспечивая параллельность исходной и обработанной поверхностей, а также одинаковый съем металла во всех местах.

После затягивания болтов крышек отверстия подшипников приобретают эллипсную форму с припуском на обработку, что позволяет растачивать или хонинговать их в номинальный размер. Следует иметь в виду, что после такого ремонта ось распределительного вала уходит вниз примерно на половину величины припуска. Иногда это бывает критичным: например, у двигателя с гидротолкателями может не хватить хода плунжеров, в приводе коромыслами клапаны могут зависнуть в открытом положении, а с цилиндрическими толкателями - наоборот, толкатели не выберут зазоры. Поэтому перед сборкой надо проверить весь механизм, смонтировав его предварительно: не исключено, что потребуется слегка укоротить клапаны, подрезав их торцы, или заглубить их, обработав седла.

В некоторых случаях износ отверстий оказывается настолько велик, что восстановить их номинальные размеры уже нельзя. Обычно такой износ возникает на одной, реже на двух постелях вследствие масляного голодания. Существует несколько способов борьбы с такими дефектами.

Первый - это установка специальных вкладышей. Пострадавший подшипник растачивают соосно остальным в размер, превышающий номинальный примерно на 3 мм. Далее из силумина вытачивают тонкостенную втулку, наружный диаметр которой на 0,3-0,5 мм больше расточенной постели, а внутренний - на 0,2-0,5 мм меньше ее номинального диаметра. Втулку аккуратно разрезают так, чтобы из одной ее половин получился вкладыш. Его вручную обрабатывают по месту, добиваясь, чтобы выступание за край разъема постели в головке составило 0,01-0.03 мм. Затем подыскивают другую крышку подшипника (к примеру, от какой-то некондиционной головки) и подрезают ее плоскость разъема. В крайнем случае придется изготавливать новую крышку из силумина. Перед расточкой на постель наносят клей типа «холодной сварки», предварительно обезжирив поверхности постели и вкладыша, а затем притягивают крышку болтами. После полимеризации клея расточку выполняют так, как описано выше.

Бывают случаи, когда все постели сохранили номинальный размер и лишь одна из них сильно повреждена. Тут можно обойтись и без специального станочного оборудования для расточки или хонингования, правда, с некоторым ухудшением качества обработки. Придется сделать стальную борштангу с шлифованной наружной поверхностью, диаметр которой меньше номинального диаметра отверстий приблизительно на 0,01 мм. Длина борштанги должна быть такой, чтобы обеспечить ее опору одновременно на три неповрежденных подшипника. Там, где находится ремонтируемая постель, борштангу делают тоньше и выполняют в ней поперечные сверления с резьбой для крепления и регулировки эльборового резца. На торце борштанги нужно иметь шлицы для ее вращения.

Технология работы нехитрая. Опорные подшипники смазывают маслом, затягивают их крышки и вращают борштангу вручную с одновременной продольной подачей. После каждого прохода следует проверять полученный размер и регулировать положение резца на увеличение диаметра до выхода на номинальный размер.

Описанные способы ремонта постелей хорошо зарекомендовали себя на практике. Даже при расточке вруч-ную борштангой не наблю- дается сколько-нибудь заметного снижения надежности двигателя, если все сделано правильно и аккуратно.

www.motornn.ru


Смотрите также