Современные двигатели: можно ли их починить?

Список операций, выполняемых при капитальном ремонте ДВС, долгое время сохранялся практически неизменным. Расточка и хонингование цилиндров, постелей коленвала и распредвала, восстановление плоскостей ГБЦ и блока, шлифовка и восстановление геометрии коленвала, замена втулок клапанов и восстановление геометрии седел, клапанов и втулок. Еще оставались мероприятия по ремонту серьезно поврежденных узлов и, конечно, замена элементов поршневой группы, поршней и колец, элементов ГРМ, помпы и уплотнений. Сложно? Современные двигатели могут потребовать вдвое больше операций.

Что мы называем «современным двигателем»? С уверенностью можно сказать, что это агрегат с регулируемыми фазами ГРМ, с регулируемой длиной впускного коллектора и катколлектором, часто в алюминиевом блоке, с балансирными валами, часто с турбонаддувом и непосредственным впрыском и обычно с пластиковым впуском. А у дизельных моторов почти наверняка будет система CommonRail и турбины с регулируемой геометрией. У моторов премиум-марок в дополнение окажутся регулируемые маслонасосы и отключаемые цилиндры, хитрая компоновка, электроприводы помпы и маслонасоса.

С определенной степенью вероятности ремонтных размеров поршневой группы у подобных двигателей не будет, только несколько размерных групп и ремонтные комплекты коленвала, а также возможность восстановления седел клапанов. Ремонт в этом случае потребует проверки значительно большего числа узлов и целого ряда точек их установки и крепления, а заодно и замены огромного количества навесного оборудования. Что придется сделать для восстановления надежной работы современного силового агрегата? И насколько список работ будет больше, чем у «классических» моторов из прошлого века?

Базовая операция при капитальном ремонте — это восстановление геометрии поршневой группы, а также работы над блоком цилиндров и коленчатым валом. Даже если блок чугунный или имеет чугунные гильзы, простая расточка обычно бесполезна: нет ремонтных размеров поршней и колец. Индивидуальный заказ, как правило, дорог и может не обеспечить нужного качества и ресурса. Остается только произвести гильзовку блока цилиндров. Эту же операцию придется проделать, если алюминиевый блок имеет технологии упрочнения стенок, не предусматривающие наличия ремонтных размеров и восстановления отдельной гильзы, такие как: напыление, alusil, FRM, nicasil и тому подобные покрытия с повреждениями хотя бы в одном из цилиндров. Для покрытий, наносимых с использованием плазменного напыления или гальваники, возможно локальное восстановление, но оно применяется редко.

Ряд легкосплавных блоков потребуют также целого набора операций по восстановлению резьбы для болтов, заворачиваемых с программируемой вытяжкой, или просто высоконагруженных соединений. Для блоков, изготовленных прессованием, обязательна проверка на микротрещины и герметичность. И конечно, обязательна промывка «рубашки» системы охлаждения. Для блоков цилиндров со встроенными балансирными валами также потребуется дефектовка и замена их подшипников или самих блоков валов.

Часто необходима замена крышки ГРМ или другие внешние элементы в связи с обновлением, улучшением характеристик и устраненными недостатками. А порой пластиковые детали просто не подлежат повторной установке из-за коробления поверхностей или растрескивания.

Ремонт головки блока цилиндров тоже потребует большего числа операций. Тут и чистка всех каналов от масляного шлама и нагара, и проверка на герметичность, и проверка посадочных мест всех клапанов, и тому подобные операции. Часто потребуется восстановление плоскостей, работающих с сальниками распредвалов, если они не выполнены в виде отдельной детали.

Работы с клапанами, их седлами и втулками часто осложняются тем, что эти элементы не ремонтируются, поскольку изготовлены из керамики или с помощью металлокерамической матрицы (MMC), и потому они вырезаются и заменяются на ремонтные целиком, даже при небольших нарушениях геометрии.

Начинка ГБЦ также подвергается серьезной ревизии. Так, замена распредвалов требуется все чаще, даже несмотря на внедрение схем ГРМ с отсутствующим трением скольжения, например на роликовых рокерах. Меняют или ремонтируют регуляторы фаз (фазовращатели) и их клапана управления, сальники систем подачи масла и фильтры. Часто требуют чистки и ремонта каналы системы EGR, если они выполнены непосредственно в теле ГБЦ или блока, как на моторе Mercedes M271. Меняются, дефектуются и чистятся также сопутствующие этой системе детали, клапаны EGR и теплообменники.

Такая деталь, как маслонасос, постепенно превращается в расходный материал. В целом ряде моторов их рекомендуется менять, не доводя до максимального износа, а уж после капремонта точно потребуется новый маслонасос, а заодно его цепь и блок балансирных валов в комплекте.

Такие элементы передовых двигателей, как электрические помпы и разнообразные соленоидные клапаны регулирования давления масла, требуют замены в обязательном порядке. Термостаты тоже превратились в расходный материал, причем менять придется чаще всего все вместе с патрубком, датчиками, системой подогрева и даже собственным приводным ремнем.

Серьезных работ почти наверняка потребуют впускная и выпускная системы. Помимо случавшихся и раньше трещин выпускного коллектора, новым моторам грозит поломка катализаторов. Эта дорогая деталь имеет ограниченный срок службы, а если мотор расходует масло или регулярно запускается при очень низких температурах, катализаторы выходят из строя куда раньше прогнозируемого срока. При повреждении они также способствуют быстрому износу поршневой группы, поставляя пыль сначала через EGR, а затем и непосредственно через выпускные клапаны. Сажевые фильтры у дизельных моторов тоже добавят хлопот при ремонте. Если прожиг невозможен, то потребуется их замена.

Впускной коллектор у очень многих моторов имеет изнашиваемые элементы вроде заслонок и их привода. Он может потерять герметичность из-за разрушения осей заслонок и даже протирания стенок. При установке требует обязательной чистки (особенно у машин с системами EGR), ремонта всех систем изменения геометрии или попросту замены. Добавляют расходов не меняющиеся отдельно от коллектора датчики. Удивительно, но дроссельная заслонка также постепенно переходит в разряд узлов с ограниченным сроком службы: датчики положения заслонки и электропривод все чаще не поставляются отдельно и не являются ремонтопригодными.

Топливная система современного мотора тоже устроена сложнее, чем карбюратор или даже распределенный впрыск, и требует большего внимания. Такие элементы, как насос ТНВД бензиновых и дизельных моторов, форсунки непосредственного впрыска, рампы с датчиками давления, зачастую потребуют серьезной проверки и ремонта, если нужна гарантия качественной работы силового агрегата.

Даже система вентиляции картера у современных моторов не так проста. У атмосферных двигателей появляются как минимум PCV-клапаны, требующие регулярной замены, а если двигатель с наддувом, то протяженность трасс вентиляции возрастает в разы — в них появляются клапаны и почти всегда присутствует так называемая маслоловушка.

Современные поршневые группы создают достаточно большой поток картерных газов, а требования к большим интервалам замены масла заставляют конструкторов улучшать газообмен в картере для предотвращения раннего старения масла. Как итог — большая нагрузка на систему вентиляции, низкий ресурс трубок, высокие требования к качеству ее работы и потери масла при неисправностях.

Каков итог?

Как можно увидеть, ремонт современного мотора представляет собой обширнейший комплекс сложнейших операций, которые многократно увеличивают стоимость не только из-за применения дорогих и высокотехнологичных узлов и компонентов, но и за счет заметно увеличившегося количества трудозатрат. Стоит учитывать и то, что все работы должны выполняться с очень высоким качеством механической обработки и использованием специальных сборочных материалов, приспособлений и при высокой чистоте. Так что стоит много раз подумать, прежде чем покупать по бросовой цене «под восстановление» современную машину с отметкой «требуется небольшой ремонт двигателя».

Техническое обслуживание и ремонт двигателя автомобиля.

Техническое обслуживание ДВС заключается в его внешней очистке, контрольном осмотре, общем диагностировании и диагностировании и регулировании его систем.

Внешнюю очистку ДВС проводят путем его предварительной обдувки сжатым воздухом с последующей протиркой матерчатыми концами, смоченными в керосине или дизельном топливе.

Контрольный осмотр ДВС состоит из визуального установления его комплектности и мест подтекания масла, топлива и охлаждающей жидкости, контроля крепления двигателя и его систем, опробования пуска. При пуске двигателя обращают внимание на легкость запуска, продолжительность которого не должна превышать 20 с. Повторный запуск проводят через 1… …2 мин. При контрольном осмотре ДВС выявляют его очевидные неисправности.

Общее диагностирование ДВС позволяет оценить техническое состояние всего двигателя по некоторым обобщенным его параметрам как с качественной, так и в ряде случаев с количественной стороны.

Общее диагностирование двигателя можно проводить как на основе анализа различных внешних симптомов, характеризующих его работу, так и путем инструментального исследования. Наиболее распространены методы, основанные на анализе цвета выхлопных газов, развиваемых двигателем шумов, содержащихся в картерном масле примесей.

Анализ цвета выхлопных газов. Данный метод основан на зависимости между техническим состоянием отдельных частей двигателя и цветом выхлопных газов.

Анализ шумов, развиваемых двигателем. Этот метод осуществляют путем прослушивания двигателя. Механические шумы улавливаются достаточно хорошо. Поэтому оценка технического состояния двигателя по характеру шумов довольно широко распространена в эксплуатационных условиях, хотя она в определенной степени субъективна и требует высокой квалификации.

Анализ содержащихся в картерном масле примесей. Весьма перспективен и точен метод общего диагностирования технического состояния двигателя по анализу попадающих в масло продуктов изнашивания его деталей.

Текущий ремонт двигателей производится при наличии следующих дефектов: нарушении регулировки клапанов; неисправности прокладок крышки клапанов и головки блока; неисправности головки блока; стуке коренных и шатунных подшипников; повышенном расходе масла, пропуске газов; падении мощности; пониженном давлении масла в системе смазки двигателя. Устранение первых четырех дефектов производится без снятия двигателя с машины.

Для замены цилиндропоршневой группы, деталей кривошипно-шатунного механизма, системы смазки двигатель необходимо снимать с машины.

При одновременном наличии нескольких дефектов (стуке клапанов, подшипников, падении мощности двигателя и т. д.) и наработке близкой к наработке до капитального ремонта двигатель проходит наружную мойку и направляется на склад оборотных агрегатов для сдачи на технический обменный пункт для прохождения капитального ремонта на ремонтном заводе.

Разборка и сборка двигателей при текущем ремонте производятся после наружной мойки и очистки на агрегатном участке. Разборку ведут на универсальных или специализированных стендах.

Ремонт кривошипно-шатунного механизма. Кривошипно-шатунный механизм двигателя состоит из цилиндропоршневой и кривошипно-ша- тунных групп и включает следующие детали: цилиндр, поршень, поршневые кольца, поршневой палец, шатун, коленчатый вал, шатунные и коренные подшипники, маховик. Внешние признаки износа деталей этой группы — дымный выхлоп отработавших газов, повышенный расход масла, падение давления в системе смазки, стуки. Стуки возникают в результате естественного изнашивания трущихся поверхностей деталей кривошипно-шатунного механизма и увеличения зазора между ними. Увеличение^ зазора между деталями цилиндропоршневой группы приводит к снижению давления в цилиндрах (компрессии) и повышенному расходу масла. Увеличение зазора в подшипниках коленчатого вала вызывает снижение давления масла в главной масляной магистрали.

Поверхности цилиндров изнашиваются неравномерно как вдоль оси, так и по окружности. По окружности цилиндры изнашиваются сильнее в плоскости качания шатуна, а вдоль оси — в зоне компрессионных колец. Поршни и поршневые кольца, как правило, не ремонтируют, а заменяют новыми. Шатуны двигателя при наличии трещин, изгибов, скручивания, больших износов под втулку пальца и вкладыши выбраковываются и заменяются новыми. Для шатунов всех марок двигателей допускается изгиб 0,08 мм, а скручивание 0,12 мм на длине 100 мм.

Коленчатый вал изнашивается в зоне коренных и шатунных шеек. Для восстановления формы шеек и их чистоты, поверхности шлифуют под ремонтный размер. Для коленчатых валов тракторных двигателей принято четыре основных ремонтных размера с интервалом 0,75 мм для шатунных и 0,5 мм для коренных шеек. Для автомобильных валов интервал составляет 0,25 мм для коренных и шатунных шеек. При изломах, трещинах, погнутости коленчатый вал выбраковывается.

При ремонте поршни и шатуны подбираются по массе. Разность в массе приводит к дисбалансу, повышенной вибрации и снижению долговечности двигателя. Перед сборкой поршни нагревают до 75 … 85° С и соединяют с шатунами путем запрессовки пальца.

Коленчатый вал собирают в приспособлении. При сборке устанавливают шестерню привода масляного насоса. Шестерню располагают метками наружу. Масляные каналы продувают сжатым воздухом. К валу подбирают комплект шатунных и коренных вкладышей.

Ремонт головки цилиндров и деталей газораспределительного механизма. Основные дефекты головок цилиндров следующие: трещины, износ клапанных гнезд, коррозионный износ головок из алюминиевых сплавов, износ или срыв резьбы, коробление.

Крупные трещины обнаруживаются визуально, мелкие —при гидравлическом испытании давлением воды 0,4 МПа в течение 3 … 5 мин, при этом на поверхности не должно быть течи. Головка выбраковывается при трещинах, проходящих через отверстия под шпильки, направляющих клапанов или перемычки гнезд. Трещины ремонтируют электродуговой сваркой или эпоксидными смолами. При короблении плоскость прилегания головки к блоку фрезеруют и притирают на притирочной плите. Коробление плоскости допускается до 0,15 мм.

Клапанные гнезда восстанавливают фрезерованием с углом режущей кромки зенковки 15, 45 и 75°. Порядок фрезерования следующий: черновой фрезой с углом 45° снять фаску до выведения следов износа, фрезой с углом 15° снять с поверхности гнезд слой металла до образования четкой верхней кромки фаски, расположенной под углом 45°, чистовой фрезой с углом 45° зачистить фаску до получения рабочей фаски шириной 2 … 3 мм. После установки клапана фаска на его тарелке должна полностью перекрывать фаски гнезда без зазоров.

В клапанах изнашиваются фаски, тарелки и стержни по диаметру и торцу. Эти дефекты устраняются шлифовкой. После шлифовки для полного прилегания тарелки клапана к гнезду производят притирку с использованием пасты ГОИ или смеси наждачного порошка зернистостью 240 … 280 с дизельным маслом.

Ремонт системы смазки. Основные неисправности системы смазки относятся к износу и повреждению деталей масляного насоса и центрифуги. Перед разборкой масляный насос проверяется на стенде КИ-5278 или КИ-1575; при обнаружении неисправностей и утрате параметров насос подлежит разборке и замене неисправных деталей. После сборки насос проверяется на стенде и производится регулировка перепускного клапана на давление 0,6 … 0,8 МПа.

Обкатка и испытание двигателей. Собранный двигатель обкатывают и испытывают на специальных стендах. Цель обкатки — приработка трущихся поверхностей и выявление дефектов, возникающих в результате отклонений от технических условий. Основная приработка деталей двигателя происходит в первые 2 … 3 ч и полностью завершается через 40 … 60 ч. Поэтому обкатку проводят в два этапа: сначала на стендах по режиму, указанному в технических условиях для двигателя данной марки, а затем в условиях эксплуатации с пониженной нагрузкой. Автомобильные и тракторные двигатели подвергают холодной и горячей обкатке (без нагрузки и под нагрузкой) на универсальных стендах КИ-1363Б и КИ-1218А. (СМД-14, ЯМЭ-236, ЯМЭ-238, СМД-60 И др.).

Холодную обкатку автомобильных карбюраторных двигателей проводят в течение 20 мин, а дизельных — 80 … 100 мин сначала с выключенной, а затем и с включенной компрессией по режиму, установленному техническими условиями. Во время холодной обкатки проверяют давление масла в магистрали, при этом температура воды в системе охлаждения поддерживается на уровне 80° С. При обкатке не допускаются резкие шумы и стуки, а также подтекание масла, топлива и воды. После окончания холодной обкатки двигатель осматривают и подтягивают гайки крепления головки цилиндров.

При горячей обкатке включают подачу топлива и электродвигателем стенда запускают двигатель. В течение 10 … 15 мин его обкатывают без нагрузки при пониженной частоте вращения вала, а затем 10 … 15 мин при повышенной частоте вращения вала. При этом проверяется давление масла, регулируются обороты холостого хода, прослушивается стетоскопом двигатель в зонах возможных стуков.

Под нагрузкой двигатели обкатывают по режиму, установленному техническими условиями. Максимальная нагрузка не должна превышать 85% номинальной. В процессе обкатки замеряется мощность двигателя и расход топлива.

60.Техническое обслуживание и ремонт подвесок автомобиля.

Наиболее часто машине требуется диагностика подвески. Это связано с тем, что ходовая часть автомобиля в процессе езды принимает на себя основную нагрузку.

ТО подвески. После первых 2000 км, а затем через каждые 10000 пробега, а также после сильных ударов о препятствия на дороге (попадание в ямы, удары о случайные предметы или камни и т.п.), проверяют состояние деталей передней подвески осмотром снизу а/м после установки его на подъемнике, эстакаде или на смотровой яме.

Осмотром проверяют, нет ли на деталях подвески трещин или следов задевания о дорожные препятствия или кузов, деформаций рычагов, растяжек штанги стабилизатора, ее стоек и элементов передка кузова в мостах крепления узлов и деталей подвески. Деформация деталей подвески и, прежде всего растяжек, реактивных штанг и деталей передка кузова нарушает углы стыковки колес и может привести к невозможности их регулировки. При обнаружении таких деформаций необходимо проверить углы установки колес.

Ремонт подвески включает в себя проверку ее технического состояния, разборку, замену и ремонт деталей, сборку и регулировку углов установки передних колес. Ремонт деталей подвески включает обычно ремонт амортизационной стойки или амортизатора, а также перепрессовку сайлент-блоков рычагов подвески. Проверка технического состояния передней подвески производится как при появлении, так и в профилактических целях (обычно при очередном техническом обслуживании а/м), поскольку исправность подвески непосредственно связана с безопасностью движения.

Осмотр подвески производится снизу а/м, для чего удобнее всего вывесить его на подъемнике или установить на канаву с подъемником. При наличии деформаций и трещин на рычагах и других элементах подвески, повреждении защитных чехлов шаровых шарниров (сайлент-блоков), а также подтекание жидкости из амортизаторных стоек и амортизаторов. При наличии деформаций и трещин на рычагах и других элементах подвески, повреждения защитных чехлов шаровых шарниров, а также повышенном износе упругих элементов, они подлежат замене. Износ резинометаллических шарниров определяется по их проседанию и выпучиванию из них резины. При осмотре одновременно производится проверка креплений элементов подвески путем их подтяжки.

Проверка шаровых шарниров рычагов передних подвесок производится по люфтам в шарнирах при покачивании вывешенного колеса в вертикальной плоскости. На переднеприводных люфт контролируется по изменению расстояния между нижним рычагом и защитным кожухом тормозного ушка при вывешенном и снятом со ступицы колесе.

Проверка осадки пружин передней подвески производится после установки а/м на ровной горизонтальной площадке при полной его нагрузке. При этом измеряется расстояние от поверхности площадки до передней балки или поперечины кузова.

Проверка амортизаторов и амортизаторных стоек на а/м на специальном диагностическом стенде, при его отсутствии можно проверить амортизатор, раскачав кузов руками нажатием сверху на край крыла со стороны проверяемого амортизатора. После прекращения приложения усилий руками положение кузова должно стабилизироваться за 1-2 хода.