Сборка двигателя при ремонте аналогична сборке при изготовлении и подразделяется на сборку узлов и общую сборку. Предъявляются такие же требования к узлам, как и при производстве их на автомобильных заводах. Последовательность сборки может немного отличаться в зависимости от производственных возможностей ремонтного предприятия и конструктивных особенностей двигателей, но общие приемы работы по сборке одинаковы.
На специальных постах, вне линии общей сборки, собирают основные узлы: поршень с шатуном, головку цилиндров, коленчатый вал с маховиком, насос-форсунку, топливный насос высокого давления с регулятором, топливо- подкачивающий насос, насос гидроусилителя рулевого механизма, масляный насос, масляный фильтр, центрифугу, водяной насос. Для обеспечения качественной сборки рекомендуется:
-всё детали перед сборкой продуть сжатым воздухом, трущиеся поверхности тщательно протереть, промыть и смазать маслом; затяжку резьбовых соединений (крепление головки цилиндров, крышек шатунов, крышек коренных подшипников и т. п.) выполнять в установленной последовательности с требуемым моментом;
-не применять шплинты и шплинтовочную проволоку, бывшие в употреблении; пружинные шайбы, потерявшие упругость; болты и шпильки с поврежденной резьбой или изношенными гранями; детали, резьба которых смята или имеет более двух сорванных ниток; поврежденные прокладки;
-осуществлять максимальную механизацию сборочных работ, применяя различные приспособления, автоматы и автоматические линии для сборки отдельных узлов.
Ниже укрупненно рассмотрен порядок сборки и испытания двигателя ЗИЛ-130.
Перед сборкой блок цилиндров комплектуют крышками коренные подшипников, втулками распределительного вала, краниками системы охлаждения, заглушками масляной системы. Блок цилиндров укрепляют на поворотном
стенде разъемной плоскостью картера вверх; снимают крышки коренных подшипников, устанавливают вкладыши, сальник и резиновые торцовые уплотнители крышки заднего подшипника, смазывают вкладыши коренных подшипников, устанавливают коленчатый вал в в сборе с маховиком, сцеплением, шестерней и упорными шайбами, ставят крышки подшипников и укрепляют их болтами. Окончательное затягивание болтов производят динамометрическим ключом с моментом затяжки 11 — 13 кгс-м, при этом момент прокручивания коленчатого вала должен быть не более 7 кгс-м. Проверяют щупом осевой зазор при осевом перемещении коленчатого вала. Зазор измеряют между шестерней коленчатого вала и передней шайбой упорного подшипника. Он должен быть в пределах 0,075—0,285 мм. Поворачивают блок цилиндров на стенде передней частью вверх и вставляют поршни в сборе с шатунами в цилиндры. Для сжатия поршневых колец применяют специальное приспособление (рис. 83); затем устанавливают нижние крышки на шатунные болты, затягивают гайки динамометрическим ключом с моментом 10—11,5 кгс-м и шплинтуют их. После затяжки коренных и шатунных подшипников проверяют легкость вращения коленчатого вала. Момент для проворачивания должен быть не более 10 кгс-м. Устанавливают в блок распределительный вал с шестерней и фланцем в сборе. Вал следует устанавливать осторожно, не допуская повреждения кулачками втулок подшипников. При вводе в зацепление шестерен необходимо обеспечить совпадение меток. Затем болтами прикрепляют упорный фланец распределительного вала к блоку; надевают на конец коленчатого вала маслоотражатель, устанавливают крышку распределительных шестерен в сборе с сальником и прокладкой и прикрепляют ее болтами. Болты должны быть затянуты равномерно крест-накрест в два приема с моментом 2—3 кгс-м; устанавливают и закрепляют на крышке распределительных шестерен датчик ограничителя числа оборотов двигателя, напрессовывают по шпонке шкив коленчатого вала до упора, ввертывают храповик со стопорной шайбой; устанавливают и закрепляют маслоприемник насоса, ставят уплотнительную прокладку и привертывают болтами масляный картер; вилку выключения сцепления вставляют в картер и закрепляют ее болтами. Устанавливают крышку и щиток картера сцепления, крепят болтами и поворачивают на стенде блок цилиндров вверх.
На стенд (рис. 84) или на верстак устанавливают головки цилиндров, вставляют клапаны и собирают клапанный механизм. При работе на верстаке применяют специальный
съемник (рис. 85), затем ставят прокладку головки цилиндров на блок, устанавливают головку на фиксаторы блока, вставляют в гнезда блока толкатели, штанги, устанавливают оси в сборе с коромыслами, соединяют концы штанг толкателей с коромыслами и закрепляют стойки осей коромысла. В такой же последовательности выполняют работы по второй головке цилиндров. Далее ставят уплотнительные прокладки на разъемные плоскости блока и головок цилиндров, устанавливают впускной трубопровод в сборе на шпильки и закрепляют его гайками, устанавливают выпускные трубопроводы с прокладками и закрепляют на шпильках гайками; устанавливают масляные фильтры, маслоналивную трубу с фильтром вентиляции картера, масляный насос, патрубок с термостатом, водяной насос с вентилятором и тягой привода спускных клапанов, топливный насос, карбюратор с воздушным фильтром, топливный фильтр тонкой очистки, насос гидроусилителя рулевого управления, компрессор, генератор, стартер, прерыватель- распределитель, свечи, проводку.
После сборки двигатель направляют на испытательную станцию, где он прирабатывается и испытывается. Для этого применяют различные стенды (рис. 86).
Установлены три стадии приработки двигателя на стенде: холодная, горячая без нагрузки и горячая под нагрузкой. Каждая стадия выполняется в два этапа. Например, для двигателя ЗИЛ-130 холодную приработку вначале проводят при 400—600 об/мин коленчатого вала продолжительностью 15 мин, а затем при 800—1000 об/мин в течение 20 мин. При горячей приработке без нагрузки вначале вращают коленчатый вал со скоростью 1000— 1200 об/мин в течение 20 мин, а затем при 1500—2000 об/мин — в течение 15 мин. На первом этапе горячей приработки с нагрузкой создают нагрузку в 15—20 л. с. и вращают коленчатый вал в течение 25 мин со скоростью 1600—2200 об/мин. На втором этапе нагрузка составляет 40—60 л. с. при скорости вращения коленчатого вала 2500—2800 об/мин и продолжительности приработки 25 мин.
При холодной приработке коленчатый вал двигателя принудительно вращается от специального приводного устройства (на рис, 86 от электродвигателя 14). В этот период происходят изменения макрогеометрии и шероховатости поверхностей трения и детали двигателя подготавливаются к несению небольших нагрузок. Горячая приработка без нагрузки (двигатель работает на оборотах холостого
хода) предусматривает дальнейшую приработку поверхностей трения. При горячей приработке под нагрузкой энергия, вырабатываемая двигателем, поглощается тормозным устройством. В рассматриваемом случае эту роль выполняет электродвигатель 14, который работает как генератор с отдачей электрического тока в сеть через жидкостный реостат. При горячей приработке под нагрузкой происходит окончательная подготовка поверхностей трения к эксплуатации двигателя. Для каждой марки двигателя установлены оптимальные режимы приработки и сорта масел.
Наиболее распространенными дефектами топливного бака являются трещины и вмятины. Незначительные трещины запаивают мягким или твердым припоем. Большие трещины или пробоины бака ремонтируют наложением заплат, которые припаивают или приваривают. Перед ремонтом топливные баки тщательно очищают от грязи, ржавчины и удаляют пары бензина. Для этого внутреннюю поверхность бака вначале промывают горячим 5%-ным раствором каустической соды, затем 5%-ным раствором нашатырного спирта.
Вмятины стенок бака устраняют вытягиванием запавшего места припаянным прутком. Большие вмятины устраняют правкой молотком и оправкой. Для этого со стороны, противоположной вмятине, вырезают с трех сторон прямоугольное окно и отгибают вырезанную часть так, чтобы был свободный доступ инструменту внутрь бака. После устранения вмятины отогнутую часть стенки подгибают на место и запаивают твердым припоем или заваривают. После ремонта топливный бак подвергают опрессовке водой под избыточным давлением 0,3—0,5 кгс/см2.
Неисправности топливного насоса карбюраторного двигателя возникают в основном в результате ослабления пружин, неплотной посадки клапанов, неплотности соединений, износа рычага привода. Негодные пружины заменяют новыми. Неплотности в соединении крышки с корпусом устраняют притиркой абразивной пастой на плите. Изношенную рабочую поверхность рычага восстанавливают наплавкой с последующей механической обработкой по шаблону. Изношенное отверстие в корпусе обрабатывают разверткой под ремонтный размер. После ремонта и сборки топливный насос испытывают на стенде на производительность и развиваемое давление. Одновременно проверяют герметичность всех его соединений.
Основными неисправностями карбюраторов являются: износ запорного игольчатого клапана, вмятины и трещины на поплавке, износ калиброванных отверстий жиклеров и иглы главного жиклера, нарушение регулировки ограничителя максимальных оборотов коленчатого вала двигателя. После разборки, промывки в керосине и обдувки сжатым воздухом детали карбюратора осматривают, замеряют и проверяют на приборах и приспособлениях. Жиклеры проверяют на пропускную способность. Если она больше предусмотренной техническими условиями, то жиклер изношен и подлежит замене. Также подлежат замене пластины диффузоров, если их упругость ниже допустимой техническими условиями. Игольчатый запорный клапан восстанавливают притиркой.
Трещины в поплавке запаивают мягким припоем. Перед пайкой выпаривают бензин, попавший внутрь поплавка. Для этого его помещают в горячую воду и выдерживают в ней в течение нескольких минут. Одновременно по выходящим пузырькам определяют место повреждения. После пайки проверяют массу поплавка, которая должна соответствовать данным технических условий.
Собранный карбюратор подвергают проверке на приборах и приспособлениях. При проверке устанавливают: плотность всех соединений, уровень топлива в поплавковой камере, работу ограничителя максимальных оборотов, работу карбюратора на всех режимах (при установке на двигателе).
Поступившие в ремонт приборы системы питания дизельного двигателя вначале моют в ванне с керосином, очищают волосяными щетками, а затем разбирают. При разборке применяют различного рода съемники, приспособления, выколотки с медными наконечниками. После разборки все детали моют в моечной установке, в ванне с керосином или в ультразвуковой установке и очищают, применяя различные инструменты. Затем их обдувают сжатым воздухом или вытирают чистыми салфетками, контролируют и сортируют согласно техническим условиям.
Основными дефектами деталей топливных насосов, насосов-форсунок и форсунок являются: износ и повреждение рабочих поверхностей деталей плунжерной пары, износ рабочих поверхностей клапанов и их седел, потеря упругости пружин. У форсунок наблюдается закоксовывание и износ элементов распылителя.
В корпусах топливного насоса встречаются трещины и поврежденная резьба. Валик насоса может иметь износ опорных шеек и кулачков.
Все непрецизионные детали (к прецизионным относятся: плунжерные пары, нагнетательные и обратные клапаны с их гнездами, распылители с иглами) ремонтируют обычными способами. Хромированием или осталиванием восстанавливают изношенные шейки кулачкового вала. Изношенные кулачки обрабатывают на копировально-шлифовальном станке до выведения следов износа. Трещины в корпусах заваривают, а отверстия с поврежденной резьбой восстанавливают нарезанием резьбы ремонтного размера.
Плунжерную пару можно восстановить перекомплектованием или хромированием плунжера. Перед комплектованием выводят износ рабочих поверхностей всех плунжеров и втулок. После подбора плунжер и втулку притирают тонкой притирочной пастой до получения требуемого соединения. Хромированные плунжеры после доводки также подбирают к втулкам и осуществляют их притирку. Затем детали промывают в дизельном топливе и контролируют. Вначале плунжер, смоченный дизельным топливом, вставляют в отверстие втулки и наблюдают за его опусканием. Он должен медленно опускаться под действием собственной массы до упора. Заедание или торможение не допускается. При вынимании плунжера, когда перекрыты отверстия втулки, должно ощущаться сильное сопротивление, создаваемое силой разрежения под плунжером. Затем осуществляют проверку плунжерной пары на герметичность на специальных приборах путем гидравлической опрессовки.
Износ рабочих поверхностен клапанов и их седел, нагнетательного клапана и седла, поверхности корпуса и запорной иглы распылителя форсунки восстанавливают притиркой при помощи притирочных паст. Хорошо притертые клапаны не должны отрываться от седел под действием собственной массы. Рекомендуется сферическую поверхность контрольного клапана насоса-форсунки притирать совместно с его гнездом.
Изношенные шестерни подкачивающего насоса, сальники и прокладки следует заменить новыми. Загрязненные фильтры очищают и промывают в дизельном топливе.
После ремонта и замены изношенных деталей топливные насосы и насосы-форсунки собирают, прирабатывают, регулируют и испытывают на стендах. Регулировку и испытание осуществляют в соответствии с требованиями технических условий
Ремонт распределительного вала.
Основными дефектами распределительного вала являются: изгиб, износ опорных шеек и шейки под распределительную шестерню, износ кулачков.
Биение промежуточных опорных шеек проверяют при установке вала в призмы на крайние опорные шейки. Допустимая величина биения устанавливается техническими условиями. Если биение превышает допустимую величину, то вал правят под прессом. Изношенные шейки шлифуют на меньший диаметр до одного из ремонтных размеров. После шлифования шейки полируют абразивной лентой или пастой' ГОИ. При этом осуществляют замену изношенных опорных втулок на новые. Внутренние диаметры новых запрессованных втулок обрабатывают разверткой или расточкой резцом под размер перешлифованных шеек распределительного вала. Опорные шейки вала, вышедшие из ремонтных размеров, можно вос-
станавливать хромированием или осталиванием под номинальный или ремонтный размеры. Небольшой износ кулачков устраняют шлифованием на копировально-шлифовальном станке. При значительном износе вершину кулачка можно восстановить наплавкой сормайтом № 1 с последующим предварительным шлифованием на электрошлифовальной установке и окончательной обработкой на копировально-шлифовальном станке.
Ремонт клапанов, толкателей, коромысел.
Наиболее часто встречающимися дефектами клапанов являются: износ и обгорание рабочей фаски, деформации тарелки (головки), износ и изгиб стержня. Клапаны с небольшим износом рабочей фаски восстанавливают притиркой к седлу. При значительных износах или наличии глубоких раковин и рисок осуществляют шлифование и притирку. После шлифования фаски высота цилиндрической части головки клапана должна быть не менее величины, установленной техническими условиями.
Все клапаны притирают одновременно на специальном станке. Герметичность пары клапан— седло контролируют прибором, при помощи которого нагнетается под избыточным давлением (0,6—0,7 кгс/см2) воздух. Давление в течение 1 мин не должно резко уменьшаться.
Изгиб стержня и биение рабочей фаски головки относительно стержня проверяют на специальном приспособлении (рис. 82). Контроль осуществляют индикаторами 10 и 11. Допускаемое биение стержня клапана — 0,015 мм на длине 100 мм, а биение рабочей фаски — 0,03. При большем биении стержень клапана правят.
Изношенный стержень клапана можно восстановить хромированием или осталиванием с последующим шлифованием до номинального размера. Изношенный торец стержня клапана шлифуют до получения гладкой поверхности.
У толкателей клапанов изнашиваются сферическая и цилиндрическая поверхности. Стержень восстанавливают шлифованием до ремонтного размера или хромированием. При этом отверстие у направляющих толкателей обрабатывают разверткой под размер устанавливаемых стержней или для запрессовки втулки. Втулки изготавливают из серого чугуна и запрессовывают с натягом 0,02—0,03 мм. После запрессовки внутренний . диаметр втулок обрабатывают разверткой, обеспечивая необходимый зазор в соединении. Износ сферической поверхности стержня устраняют шлифованием по шаблону, выдерживая установленную техническими условиями высоту.
В коромысле клапанов изнашиваются втулки, которые заменяют на новые и растачивают отверстие в них до номинального или ремонтного размера. В новой втулке сверлят масляные отверстия. Изношенную сферическую поверхность носка коромысла обрабатывают шлифованием.
Детали масляного насоса изнашиваются медленнее в сравнении с деталями двигателя. Поэтому при ремонте нет необходимости полностью разбирать насосы, а достаточно провести контрольное вскрытие, чистку редукционного клапана и проверку параметров насоса на испытательном стенде.
Наиболее распространенными дефектами деталей масляного насоса являются: износ поверхностей крышек насоса, гнезд под шестерни, шестерен, ведущего вала насоса, трещины и обломы, износ или повреждения резьбы в отверстиях.
Поверхность крышки насоса восстанавливают шлифованием на плоскошлифовальном станке. Изношенные в корпусе гнезда под шестерни устраняют обработкой в специальном приспособлении на токарном станке. Вначале „ обрабатывают внутреннюю поверхность на глубину не более 2 мм, а затем подрезают торцовую поверхность, обеспечивая заданную по техническим условиям глубину гнезда. Проверка точности обработки производится индикаторным устройством.
Изношенные шестерни заменяют новыми. Изношенный ведущий валик восстанавливают шлифованием под ремонтный размер втулки или хромированием под номинальный размер. Изношенные отверстия обрабатывают разверткой под увеличенный ремонтный размер или восстанавливают запрессовкой втулок. После запрессовки внутренний диаметр втулок обрабатывают разверткой до номинального размера.
Трещины и обломы устраняют сваркой с последующей механической обработкой. Рекомендуется горячая сварка ацетилено-кислородным нейтральным пламенем. Сварку ведут чугунно-медными присадочными прутками с флюсом. После сварки корпус медленно охлаждают в термокамере или в томильной яме.
Отверстия с изношенной или поврежденной резьбой восстанавливают нарезанием резьбы ремонтного размера или заваркой с последующим нарезанием резьбы номинального размера.
После ремонта и сборки масляный насос подвергают испытанию. Он должен создавать давление 6 кгс/см2 при 600—800 об/мин вала насоса.
При ремонте двигателя осуществляют промывку масляных фильтров и если нужно, то заменяют фильтрующие элементы и негодные детали. Промывку производят в керосине с последующей обдувкой сжатым воздухом.
Трещины и обломы корпуса и крышки фильтра устраняют заваркой с последующей зачисткой мест сварки. Изношенную или поврежденную резьбу в отверстиях восстанавливают нарезанием резьбы ремонтного размера или заваркой с последующим нарезанием резьбы номинального размера.
Маслопроводы промывают керосином или горячим раствором каустической соды, а затем горячей водой и продувают сжатым воздухом. Трещины в трубках запаивают твердым припоем. Негодные соединительные ниппели заменяют новыми. После ремонта маслопроводы испытывают в течение 2 мин на герметичность сжатым воздухом под давлением 4 кгс/см2.
Радиаторы системы охлаждения могут иметь следующие основные дефекты: загрязнение сердцевины, отложение накипи и течь трубок. Загрязнение и накипь удаляют в установках, обеспечивающих подогрев раствора до 60—80°С, его циркуляцию и последующую промывку радиатора водой. Герметичность радиатора проверяют сжатым воздухом под избыточным давлением 0,3—0,5 кгс/см2, погрузив его в ванну с водой. Отверстия закрывают резиновыми пробками, через одну из которых поступает по шлангу воздух от воздушного насоса. Выходящие пузырьки воздуха укажут на наличие дефектов. Когда радиаторы ремонтируют без разборки (не снимая бачков), то испытание на герметичность осуществляют после удаления накипи.
Течь трубок устраняют пайкой. Заменяют на новые заглушенные трубки и трубки, имеющие большие вмятины. Для замены трубок отпаивают бачки радиатора от сердцевины. Затем нагретыми стальными стержнями, имеющими форму трубок, отпаивают дефектные трубки и плоскогубцами вынимают их из сердцевины. После этого устанавливают новую или запаянную трубку вместе со вставленным в нее стержнем. Затем вынимают стержень и концы установленной трубки развальцовывают. Далее припаивают концы трубок к опорным пластинам сердцевины, а также верхний и нижний бачки.
Отремонтированный радиатор проверяют в ванне, предварительно накачав в него воздух.
Основными неисправностями деталей водяного насоса являются: сколы и трещины на корпусе насоса, изгиб и износ валика, износ шпоночной канавки. Сколы на фланце и трещины на корпусе устраняют сваркой. Деталь предварительно нагревают. Рекомендуется заварку производить ацетилено-кислородным нейтральном пламенем. Трещины можно заделывать эпоксидной смолой. Погнутый валик правят под прессом, а изношенный менее допустимого восстанавливают хромированием и последующим шлифованием до номинального размера. Изношенную шпоночную канавку на валу заваривают, а затем фрезеруют новую канавку под углом 90—180° к старой.
Блок цилиндров большинства двигателей изготавливается из серого чугуна со вставными мокрыми гильзами. Основными дефектами блока цилиндров являются: пробоины, сколы, трещины различного размера и расположения, износ цилиндров или деформации посадочных отверстий под гильзу, износ гнезд вкладышей коренных подшипников, гнезд клапанов, обломы шпилек, срыв резьбы в отверстиях.
Дефекты блока цилиндров устанавливают тщательным осмотром, обмером цилиндров и опрессовкой. Осмотром обнаруживают пробоины, сколы, заметные для глаза трещины, срывы резьбы, состояние зеркала цилиндров. Опрессовкой выявляют трещины, не замеченные при осмотре. Один из применяемых стендов для гидравлического испытания блока цилиндров показан на рис. 70. В рубашку охлаждения блока под давлением 4—5 кгс/см2 нагнетается вода. При этом на блок цилиндров должна быть установлена головка блока или вместо нее чугунная плита с резиновой прокладкой. Поворачивая раму стенда, осматривают блок и устанавливают, нет ли течи воды.
При наличии трещин, проходящих через зеркало цилиндров, клапанные гнезда и плоскость разъема, блок цилиндров бракуется. В доступных местах трещины заваривают. Предварительно концы трещин засверливают
сверлом диаметром 5 мм и разделывают по всей длине шлифовальным кругом под углом 90° на глубину 4/5 толщины стенки. Рекомендуется перед сваркой блок цилиндров нагреть до температуры 600—650°С. Трещину заваривают газовой сваркой, применяя нейтральное пламя, флюс и чугунно-медный присадочный пруток диаметром 5 мм. Шов должен быть ровным, сплошным и выступать над поверхностью основного металла не более 1,0—1,5 мм. После заварки блок цилиндров медленно охлаждают в термошкафу или в томильной яме, Заварку трещин можно осуществлять и без подогрева блока. В этом случае трещину заваривают электросваркой, применяя постоянный ток обратной полярности. Хорошие результаты получаются при заварке трещин между поясками цилиндров электродами, изготовленными из монель-металла, и следующем режиме сварки: сила тока — 120 А, напряжение 65—75 В.
Сварочный шов зачищают заподлицо с плоскостью основного металла напильником или наждачным кругом. Затем блок цилиндров подвергают опрессовке на стенде, проверяя герметичность сварочного шва. Течи воды через шов не допускаются.
Трещины и пробоины блока цилиндров можно заделывать эпоксидными пастами. Процесс заделки заключается в следующем. Поверхность блока с двух сторон трещины зачищают до блеска металлической щеткой или косточковой крошкой на установке для очистки деталей. На концах трещины просверливают отверстия сверлом диаметром 3—4 мм, нарезают в них резьбу и ввертывают заподлицо заглушки из медной или алюминиевой проволоки. Трещину обрабатывают под углом 60— 90° зубилом или абразивным кругом на глубину до 3/4 толщины стенки.
На поверхности блока вокруг трещины на расстоянии до 30 мм создают шероховатость путем насечки зубилом или дробеструйной обработкой. Ацетоном или бензином обезжиривают подготовленную поверхность блока. Шпателем последовательно наносят слои эпоксидной пасты на подготовленную сухую поверхность. Вначале наносят первый слой пасты толщиной до 1 мм, резко перемещая шпатель по поверхности блока. Затем наносят второй слой пасты толщиной не менее 2 мм, тщательно втирая ее. Общая толщина слоя пасты на всей поверхности должна составлять 3—4 мм.
После заделки трещины блок цилиндров оставляют на 25—28 ч до полного затвердевания пасты. Процесс затвердевания пасты можно ускорить подогревом электрической отражательной печью до температуры 100°С или при приготовлении пасты осуществляют выпаривание отвердителя (полиэтиленполиамина) путем нагревания до температуры 105—110°С и последующей выдержки при данной температуре в течение 3 ч. Отремонтированную поверхность зачищают драчевым напильником или абразивным кругом. Подтеки пасты срубают зубилом.
Пробоины, поддающиеся ремонту, заделывают наложением заплат. Вначале осуществляют зачистку и обезжиривание краев и поверхности вокруг пробоин. Затем наносят пасту и накладывают заплату из стеклоткани толщиной 0,3 мм и прокатывают роликом. Расстояние от края заплаты до края пробоины должно быть не менее 15—20 мм. После этого наносят второй слой пасты и накладывают вторую заплату так, чтобы она перекрывала первую на 10—15 мм со всех сторон. Заплату прикатывают роликом. В такой последовательности накладывают до восьми слоев стеклоткани. Последний слой заплаты покрывают пастой для защиты его от повреждений.
Пробоины можно заделывать приваркой заплат, изготовленных из мягкой стали такой же толщины, что и стенка детали. Форма заплаты должна соответствовать форме поврежденного участка, а размеры ее на 1,5—2,0 мм меньше размера пробоины. Края пробоины и заплаты обрабатывают под углом. Заплату вначале приваривают в двух местах, а затем приваривают по всему периметру. Применяют электросварку и медные электроды, обернутые жестью. Рекомендуется герметизировать поврежденный участок эпоксидной смолой.
После восстановления пробоины заплатами и механической обработки нанесенного слоя пасты блок цилиндров подвергают опрессовке на стенде. Если в течение 5—6 мин просачивание воды не обнаруживается, то ремонт блока выполнен высококачественно.
Трещины рубашки охлаждения блока можно заделать постановкой штифтов. Порядок выполнения работ следующий. Вначале по концам трещины просверливают отверстия сверлом диаметром 4—5 мм. Затем этим же сверлом сверлят отверстия по всей длине трещины на расстоянии 7—8 мм одно от другого. Нарезают резьбу и ввертывают медные прутки на глубину, равную толщине стенки блока.
Прутки обрезают ножовкой, оставляя концы, выступающие на 1,5—2,0 мм над поверхностью детали. Сверлят отверстия между установленными штифтами так, чтобы они перекрывали их на 3/4 диаметра. Нарезают резьбу, ввертывают медные прутки и обрезают их ножовкой, оставляя соответствующие концы. Далее легкими ударами молотка концы штифтов расчеканивают, образуя плотный шов. Если требуется, то шов выравнивают напильником. Затем блок цилиндров подвергают опрессовке.
Блок цилиндров, имеющий сколы, допустимые для ремонта, восстанавливают наплавкой или приваркой заплаты.
Величину износа цилиндров или гильз определяют индикаторным нутромером (рис.71). Измерения делают в двух взаимно перпендикулярных направлениях и в трех поясах. Одно направление устанавливают параллельно оси коленчатого вала. Первый пояс располагается на расстоянии 5—10 мм от верхней плоскости блока, второй — в средней части цилиндра и третий — на расстоянии 15—20 мм от нижней кромки цилиндра. В зависимости от величины износа устанавливают вид ремонта. Обычно осуществляют растачивание и последующую доводку или постановку (запрессовку) гильз.
Вставные гильзы также можно ремонтировать расточкой с последующей окончательной обработкой хонингованием. Результаты исследований показали, что не менее,.80% гильз двигателя ЗИЛ-130, поступивших на авторемонтные заводы в первый раз, можно восстанавливать.
Растачивание является основным способом ремонта цилиндров и гильз. Цилиндры или гильзы обрабатывают до ремонтных размеров на расточных станках стационарного или переносного типа. Гильзы крепят в специальном приспособлении, установленном на столе расточного станка.
На рис. 72, а показано приспособление, применяемое при растачивании гильзы двигателя ЗИЛ-130. Гильза 6 устанавливается во втулке 7, которая расположена в корпусе 1 приспособления. Крепление осуществляется зажимами 3 и 5. Усилие зажима передается на гильзу через два сферических кольца 4 и 2.
После растачивания гильза подвергается хонингованию. Гильзу 6 (рис. 72,6) крепят на столе станка в специальном приспособлении, которое состоит из корпуса 1, двух втулок 7, выталкивающего устройства 8, установочного кольца 9 и зажимного болта 10.
При обработке хонинговальную головку, соединенную со шпинделем станка, вводят в обрабатываемое отверстие (бруски находятся в сжатом состоянии). Вначале осуществляют предварительное, а затем окончательное хонингование. Применяют хонинговальную головку с механическим, гидравлическим или пневматическим разжимным устройством.
На рис. 73 показана одна из конструкций хонинговальных головок с пневматическим приводом.
Пневматический привод обеспечивает постоянное давление брусков на стенки цилиндра, что повышает качество обработки и производительность процесса хонингования. При этом можно регулировать давление брусков на обрабатываемую поверхность и автоматизировать процесс разжатия брусков по мере изменения диаметра гильзы.
Для получения правильной геометрической формы цилиндра в процессе хонингования необходимо установить определенную длину хода головки. Она должна быть такой, чтобы абразивные бруски выходили за торец цилиндра на величину, не превышающую 0,2—0,4 их длины. При большей величине хода хонинговальной головки наблюдаются погрешности формы, в частности, вогнутость, а при меньшей величине хода — бочкообразность.
Хонингование осуществляется при непрерывной и обильной подаче смазочно-охлаждающей жидкости в зону обработай. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют керосин или смесь керосина с веретенным маслом.
Для предварительного хонингования рекомендуются бруски синтетических алмазов А10МХ50, а для окончательного хонингования — бруски БХ-100Х 11 Х9К38БС. Обработка ведется при режимах: окружная скорость вращения головки 280 об/мин, а скорость возвратно-поступательного движения — 90 двойных ходов в минуту. Припуск на предварительное хонингование устанавливают не более 0,08 мм, а для окончательного хонингования 0,04 мм.
Окончательная обработка цилиндров двигателя может быть осуществлена шариковыми раскатными головкам и, позволяющими получить поверхность требуемой точности и шероховатости. Процесс осуществляют после растачивания или одновременно за один проход обрабатывают отверстие цилиндра резцом и шариком головки.
Рекомендуется следующий режим резания и раскатывания: частота вращения — 450 об/мин; подача на 1 оборот — 0,08 мм; глубина резания — 0,25 мм; сила давления на шарик — 20 кгс.
Независимо от способа окончательной обработки цилиндров (гильз) их внутренний диаметр должен иметь один и тот же ремонтный размер.
Цилиндры можно восстанавливать запрессовкой гильз, если их износ превышает последний ремонтный размер или на стенках имеются глубокие риски и задиры. Для этого цилиндры обрабатывают под ремонтную гильзу, толщина которой должна быть не менее 3— 4 мм. В верхней части цилиндра растачивают кольцевую выточку под буртик гильзы. Гильзы запрессовывают с натягом 0,05—0,10 мм на гидравлическом прессе, опрессовывают и обрабатывают (растачивают и хонингуют) до номинального размера. Иногда гильзы обрабатывают под размер меньше номинального, чтобы использовать перешлифованные старые поршни.
Вставные гильзы выпрессовывают и запрессовывают при помощи специальных съемников.
Деформации гнезд коренных подшипников проверяют поверочной скалкой. Если она входит в гнезда и без больших усилий проворачивается, то деформации отсутствуют.
Износ, а также величину несоосности гнезд коренных подшипников можно установить специальным приспособлением. НИИАТ разработал приспособление для контроля соосности гнезд вкладышей коренных подшипников блоков двигателей ЗИЛ (рис. 74). Принцип работы его заключается в том, что скалка 2 при помощи втулок 3 фиксируется в гнездах вкладышей коренных подшипников. На скалке располагают (последовательно при вводе в гнезда) индикаторы для контроля каждого отверстия. Рычаги I индикаторных устройств вводят в измеряемое отверстие Индикаторы устанавливают на нуль и закрепляют на скалке. При вращении скалки отклонения стрелок индикаторов покажут удвоенную величину несоосности каждого отверстия.
Изношенные и деформированные гнезда вкладышей коренных подшипников растачивают до номинального размера. Снятые крышки подшипников обязательно маркируют (ставят номер блока цилиндров и порядковый номер крышки). Плоскости разъема крышки фрезеруют на определенную величину (0,6—0,8 мм) и контролируют индикаторным приспособлением. Так же фрезеруют внешний паз в крышке переднего и фасонный паз в крышке заднего коренного подшипника. Обработанные и принятые ОТК крышки собирают с блоком цилиндров соответственно их маркировке.
Собранный блок цилиндров с крышками устанавливают и закрепляют на плите расточного станка. Отверстия коренных подшипников растачивают за один проход резцами, укрепленными на борштанге до размера, установленного чертежом или техническими условиями. После расточки проверяют размеры отверстия, шероховатость поверхности и межцентровое расстояние между отверстиями коренных подшипников и втулками распределительного вала.
Ремонт головки блока цилиндров и клапанных седел. Основными дефектами головок блока цилиндров являются: трещины в различных местах, коробление поверхности сопряжения с блоком цилиндров, износ отверстий в направляющих втулках клапанов и резьбы, ослабление посадки седел клапанов в гнездах.
Головка блока цилиндров с деталями клапанного механизма работает в очень тяжелых условиях — при высоких температурах и воздействии механических и тепловых нагрузок.
Поэтому в зависимости от дефекта и места его расположения необходимо правильно установить способ ремонта. Трещины можно заделывать эпоксидными пастами, заваркой с общим подогревом головки, наложением заплат, штифтовкой.
Коробление плоскости сопряжения головки с блоком цилиндров устраняют шлифованием или фрезерованием с последующим шлифованием. При этом должна быть выдержана минимально допустимая глубина камеры сгорания, которая указывается в технических условиях. Величину коробления плоскости устанавливают на плите по краске или при помощи контрольной линейки и щупа.
Изношенные отверстия в направляющих втулках и под направляющие втулки клапанов обрабатывают развертками до номинального или ремонтного размера. При износе больше допустимой величины производят замену втулки.
Износ и раковины на фасках седел клапанов устраняют шлифованием или осуществляют замену седла. Производят притирку седла с клапаном или зенкование с последующим шлифованием и притиркой. При зенковании применяют комплект из четырех зенковок, имеющих углы наклона режущих кромок 30 или 45, 75 и 15°. Зенковки с углами 75 и 15° являются вспомогательными и применяются для получения необходимой рабочей фаски. На рис. 75 показана последовательность зенкования клапанного седла.
Рабочие фаски седел клапанов шлифуют абразивными кругами под соответствующий угол. Для двигателя ЗИЛ-130 впускные клапаны шлифуют под углом 60°, а выпускные клапаны —под углом 45° к оси направляющих втулок. Ширина рабочей фаски седла клапана должна быть 1,5—2,0 мм для двигателей ГАЗ и 2,5—3,0 мм — для двигателей ЗИЛ.
При больших износах седла клапана, когда утопание калибра превышает допустимую величину, указанную в технических условиях, седло клапана заменяют новым. Для этого изношенное клапанное седло растачивают, а затем запрессовывают вставное седло клапана, расчеканивая его при помощи специальной оправки. Далее шлифуют или зенкуют рабочую фаску до получения требуемого размера. Затем осуществляют притирку с рабочей поверхностью клапана.
Притирку выполняют на специальных станках, которые полностью механизируют процесс и позволяют выполнять обработку всех клапанов одновременно. Для притирки применяют притирочную пасту или пасту ГОИ. Рекомендуется вначале притирку производить более грубой пастой. Тонкая паста применяется для получения окончательной чистовой поверхности. Притирка должна обеспечить плотное, герметичное соединение рабочих фасок клапана и седла, исключающее возможность проникновения газов. Притертые клапан и седло должны иметь по всей окружности фаски ровную матовую полоску а определенной ширины (рис. 76). Для двигателей ЗИЛ ширина полоски должна быть равной l/2 ширины рабочей фаски седла.
Качество притирки проверяют прибором (рис. 77), при помощи которого создают над клапаном избыточное давление воздуха (0,7 кгс/см2). Давление устанавливают по манометру и оно не должно заметно снижаться в течение 1 мин.
При ослаблении посадки седла клапана в гнезде его выпрессовывают, а отверстие растачивают для установки седла ремонтного размера. При выпрессовке применяют различные съемники. На рис. 78 показана одна из применяемых конструкций съемников.
Ремонт поршня.
Основными дефектами поршня являются нагар на днище и канавках, износ канавок под кольца, отверстий в бобышках, трещины и царапины на стенках.
Для очистки канавок поршня от нагара применяют приспособление в виде стальной ленты с рукоятками, на внутренней поверхности которого закреплены резцы. Вставляя резцы в канавку и поворачивая приспособление вокруг поршня, удаляют нагар.
Поршни с изношенными канавками под поршневые кольца заменяют новыми соответствующих размеров.
Изношенное отверстие в бобышках поршня восстанавливают развертыванием с последующей установкой поршневого пальца увеличенного размера. Незначительные риски или царапины на наружной поверхности поршня удаляют зачисткой наждачной шкуркой. Поршни с трещинами и глубокими царапинами заменяют на новые.
Подбор поршневых колец.
Изношенные и потерявшие упругость поршневые кольца заменяют новыми. Подбор новых колец производят в соответствии с размерами поршня и цилиндра. При подборе к поршню кольца (рис. 79,а) производят прокатку его по канавке и если нет заеданий, то щупом определяют зазор. В случае заедания кольца в канавке или малого зазора кольцо шлифуют на листе мелкозернистой наждачной бумаги, положенной на поверочную плиту. Величина зазора по высоте канавки не должна превышать 0,052—0,082 мм для верхнего и 0,035— 0,70 мм — для остальных компрессионных колец.
При подборе по цилиндру (рис. 79, б) определяют зазор в стыке кольца, установленного в цилиндр. Кольцо можно устанавливать в калибр, внутренний диаметр которого равен диаметру цилиндра. При отсутствии или малой величине зазора осуществляют подпиливание стыков колец личным напильником. При этом плоскости стыков колец должны быть параллельны. Техническими условиями установлена для каждого двигателя определенная величина зазора. Для компрессионных колец зазор должен быть 0,3—0,5 мм, а для малосъемных колец —0,15—0,45 мм. При зазоре больше нормального кольца бракуются.
Ремонт поршневого пальца.
Изношенные поршневые пальцы восстанавливают хромированием. Осуществляют наращивание пористого хрома, который хорошо удерживает масло. После нанесения слоя хрома пальцы шлифуют под необходимый 'размер. При износе по диаметру более 0,03 мм пальцы ремонтируют или заменяют новыми. Рекомендуется при капитальном ремонте двигателя устанавливать поршневые пальцы только номинального размера. Для облегчения сборки их размеры рассортированы на ряд групп.
Ремонт шатуна.
Основными дефектами шатуна являются: изгиб и скручивание стержня, износ отверстия втулки верхней головки и отверстия под втулку, износ отверстия и торцовых поверхностей нижней головки.
Изношенные втулки верхней головки шатуна обычно заменяют новыми. Иногда отверстие втулки растачивают или развертывают под увеличенный ремонтный размер поршневого пальца.
Изношенное отверстие головки под втулку восстанавливают обработкой под ремонтные размеры (шатуны двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238) или шатуны с данным дефектом выбраковывают (шатуны двигателей ЗИЛ-130, ЗИЛ-164, ГАЗ-51).
Отверстие нижней головки шатуна под вкладыш растачивают и шлифуют под номинальный размер после обработки стыковых поверхностей крышки с шупом. Последние фрезеруют или шлифуют, используя специальные приспособления. При наличии гальванического участка целесообразно отверстие нижней головки шатуна ремонтировать осталиванием. После осталивания отверстие восстанавливают до номинального размера. Этот метод ремонта позволяет сохранить жесткость детали и межцентровое расстояние между отверстиями верхней и нижней головок шатуна.
Изгиб и скручивание стержня шатуна устраняют правкой. Для правки и контроля шатунов применяют различные приспособления. На рис. 80 показана одна из конструкций применяемых приспособлений. На данном приспособлении одновременно проверяют изгиб и скручивание шатуна, а также расстояние между центрами его головок. При обнаруженных отклонениях, превышающих допустимые величины, шатун правят специальным ключом без снятия с приспособления. При этом верхняя головка шатуна должна занимать положение между вертикальной и горизонтальной плитами.
Шатун плотно устанавливается в приспособлении при помощи большой скалки 8; пропущенной через стойки 9. Малую скалку 10 вставляют в обработанное отверстие верхней головки шатуна. Вначале предварительно проверяют скрученность шатуна. Для этого шатун, установленный в горизонтальном положен ним, вручную поворачивают так, чтобы малая скалка 10 поочередно упиралась на сухари стоек 11. Наличие зазора укажет о скручивании шатуна.
Определение величины скручивания и изгиба производится при нахождении шатуна в вертикальном положении. При этом малая скалка 10, соприкасаясь с упорами коромысла 4, находится в контакте с штифтами 2 индикаторов / и 7, которые указывают величину скрученности шатуна. Индикатор 5 устанавливает отклонение расстояния между осями отверстий верхней и нижней головок, а индикатор 6 — непараллельность осей отверстий.
После правки и контроля, резко перемещая рукоятку 13, выбивают большую скалку 8, освобождая шатун.
Перед началом работы индикаторы приспособления настраивают по эталонному шатуну.
Ремонт коленчатого вала.
Основными дефектами коленчатого вала являются: изгиб, износ шатунных и коренных шеек, износ отверстия под подшипник ведущего вала коробки передач и отверстий фланца вала под болты крепления маховика.
Изгиб коленчатого вала двигателя проверяют на стенде, на призмах, установленных на контрольной плите или в центрах токарного станка при помощи индикатора. Изгиб (биение средней коренной шейки относительно крайних) свыше допустимого по техническим условиям устраняют правкой на прессе.
Коленчатый вал устанавливают на призмы крайними коренными шейками, а штоком пресса через медную или латунную прокладку давят на среднюю шейку со стороны, противоположной изгибу. При этом величина прогиба должна быть примерно в 10 раз больше устраняемого изгиба. Вал выдерживают под нагрузкой на прессе в течение 2—4 мин. После правки рекомендуется вал подвергнуть термической обработке, т.е. нагреть до 180—200°С и выдержать при этой температуре в течение 5—6 ч. Затем вал проверяют на биение. Биение средних шеек по отношению к крайним шейкам не должно превышать 0,05 мм.
Изношенные шатунные и коренные шейки коленчатого вала восстанавливают шлифованием под ремонтный размер. Устанавливают один ремонтный размер для всех шатунных шеек и один ремонтный размер для коренных шеек в зависимости от наименьшего диаметра, полученного в результате обмера и рекомендуемого техническими условиями ремонтного размера. Завершают обработку шеек вала полированием или суперфинишированием до получения требуемой шероховатости поверхности. Затем промывают масляные каналы и наружную поверхность вала керосином в специальной ванне.
В тех случаях, когда использованы все ремонтные размеры и дальнейшее уменьшение диаметра вала недопустимо, а прочность его достаточна, шейки можно восстанавливать наплавкой с последующей обработкой под номинальный размер.
При восстановлении шеек коленчатого вала важна правильно выбрать установочные базы. Рекомендуется устанавливать коленчатый вал на станке на те же базовые поверхности, которые применялись при изготовлении. Тогда получаются минимальные погрешности, связанные с его установкой. В конструкциях коленчатых валов двигателей ЗИЛ-130, ГАЗ-53, ЯМЗ-236 и других предусмотрены фаски с двух сторон (со стороны отверстия под храповик и отверстия под шариковый подшипник направляющего конца ведущего вала). Данные фаски принимают в качестве установочных баз. Предварительно их проверяют и при необходимости зачищают или исправляют.
В конструкциях коленчатых валов двигателей ГАЗ-51, ЗИЛ-164 центровые отверстия, используемые при изготовлении, в последующем удаляются. Поэтому необходимо при шлифовании шеек коленчатого вала правильно выбрать новые установочные базы, которые бы удовлетворяли предъявляемым требованиям. Для таких валов можно принимать за установочные базы: при шлифовании .коренных шеек — фаску отверстия под храповик и отверстие под подшипник направляющего конца ведущего вала, при шлифовании шатунных шеек— шейку под шестерню и наружную цилиндрическую поверхность фланца под маховик. Для обеспечения требуемой точности обработки выбранные установочные поверхности предварительно подготавливают.
В качестве технологической базы могут быть приняты прошлифованные коренные шейки при шлифовании шатунных шеек. При этом ось вращения шатунных шеек должна точно совпадать с осью шпинделя станка.
Износ отверстия под подшипник ведущего вала коробки передач восстанавливают постановкой втулки. На рис. 81 приведен эскиз восстановленного коленчатого вала двигателя ЗИЛ-130, На токарно-винторезном станке растачивают отверстие в вале до диаметра
затем запрессовывают ремонтную втулку до упора, растачивают отверстие во втулке до размера 52 и снимают фаску 3X30°
Изношенное отверстие во фланце вала под болты крепления маховика обрабатывают разверткой до ремонтного размера в сборе с маховиком. При сборке ставят болты крепления маховика увеличенного ремонтного размера.
После ремонта необходимо осуществить контроль коленчатого вала для установления качества выполненных работ и выявления возможных раковин и трещин.
Замена подшипников.
Подшипники для шатунных и коренных шеек коленчатого вала изготовлены в виде стальных тонкостенных вкладышей, с внутренней стороны залитых антифрикционным сплавом. Заводы выпускают вкладыши как номинального, так и ремонтного размеров. При износе их осуществляют замену вкладышей без какой-либо дополнительной подгонки. Вкладыши заменяют только парами.