Ремонт двигателя: что, как, к чему! Основные принципы и методы

Многие автомобилисты сталкивались с понятием ремонт двигателя автомобиля. Но не все понимают, в чем заключается данный процесс. Отремонтировать свой автомобиль под силу не каждому автовладельцу, поскольку многие просто не знают, какая технология ремонта автомобильного двигателя. Данная статья, расскажет об основных процессах восстановления силового агрегата.

Общие понятия ремонта двигателя

Ремонт бензиновых двигателей — достаточно сложный процесс восстановления изношенных узлов и деталей силового агрегата до первоначального состояния или приближенного к нему. Этот процесс, включает в себя множество операций и зависит от типа и класса мотора.

В процессе эксплуатации транспортного средства многие автолюбители, не обращают внимание на обслуживание, которое играет весьма важную роль на состояние силового агрегата, а также на его ресурс. Впоследствии, может случиться так, что ремонт бензинового двигателя будет невозможен. Поэтому, на восстановление силового агрегата влияет не только физический износ, но и то как за ним ухаживают.

В каких случаях проводят ремонт силового агрегата

Рассмотрим, в каких случаях придется проводить ремонт двигателя:

• Износ и выработка деталей свыше 80% ресурса.
• Появление механических повреждений основных компонентов силового агрегата.
• Поломка, связанная с неправильной настройкой или техническим обслуживанием.
• Прочие причины, которые могли вызвать неисправности.

Как же классифицировать ремонт бензиновых двигателей:

1. Поточный ремонт. Это ремонт изношенных деталей, которые в процессе эксплуатации имеют ресурс ниже, чем основной силовой агрегат.
2. Технический ремонт двигателей. Проводится при проведении поточного технического обслуживания для плановой замены изношенных элементов.
3. Внеплановый ремонт двигателей автомобилей. Это неожиданная поломка силового агрегата, которая вызвана некачественным проведением ТО, запасными частями или другими причинами, которые повлекли проведения восстановительных операций по мотору.
4. Плановый ремонт. Его еще называют капитальный ремонт. Проводится, обычно, согласно пробегу автомобиля, когда исчерпан ресурс силового агрегата.

С чего начать

Многие автомобилисты задаются вопросом — с чего начать ремонт бензиновых двигателей? Ответ достаточно прост — необходимо определить признаки: а вообще необходим ли ремонт узла, или проблема кроется в чем-то другом? Для этого придется провести ряд диагностических процедур. Они делятся на 2 типа: электронные и механические.

Электронная диагностика может показать необходим ли ремонт авто в части электроники и есть ли вообще проблемы. Для этого проводится проверка электронного блока управления двигателем, а также состояние всех датчиков и соединений. Если проблемы не выявлено, то не стоит и лезть далее, поскольку можно создать проблему, которую придется решать.

Механическая диагностика потребует много времени, сил и знаний. Для проведения этой операции, в интернете есть инструкция, но в этой статье постараемся объяснить все намного детальнее и понятнее. Если в процессе проведения диагностических операций были обнаружены проблемы, то придется разбирать и проводить ремонт бензиновых двигателей.

Кстати для этого есть руководство по ремонту двигателя, которое выпускает завод изготовитель, как в бумажном, так и в электронном виде. Итак, рассмотрим процесс ремонта машины, а точнее ее силового агрегата более детально.

Демонтаж и разборка

Первый процесс — демонтаж силового агрегата с автомобиля и его разборка. В каждом конкретном случае, двигатели снимаются по-разному. На это влияют следующие показатели: привод, расположение мотора, количество цилиндров, конструктивные особенности кузова, тип коробки передач и прочие.

Например, демонтировать силовой агрегат с Жигулей или отечественного производства грузовика намного легче, чем с остальных автомобилей. В них имеется меньше электронных устройств, поэтому демонтаж проводиться достаточно легко и просто.

Например, дизельные двигатели ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 демонтируются с автомобиля за 10-12 часов, а их иностранные аналоги — за более чем 36 часов. Та же ситуация и с процессом разборки, который может занимать у Жигулей от 3 часов и машин иностранного производства от 10 часов.

К процессу разборки стоит относиться тщательно, поскольку именно в этот момент и проводиться первые диагностические операции. Автолюбитель, если он проводит ремонт двигателя своими руками, должен осмотреть визуально наличие повреждений, трещин и прочих дефектов на силовом агрегате и его компонентах.

Дефектовка элементов

Следующим этапом станет дефектовка, которая определит признаки неисправности, а также покажет, в каком состоянии находится механика. В чем же заключается данная процедура:

• Промер коленчатого вала на размер, твердость, прогиб и центровку.
• Диагностика состояния плоскости и корпуса блока цилиндров.
• Состояние поршневой группы.
• Изношенность элементов и корпуса головки блока цилиндров.
• Другие показатели.
• Целесообразность ремонт мотора.

Мойка

Двигатель, ремонт которого неизбежен, нуждается в мойке блока и его составляющих. Этот процесс проводится при помощи горячего керосина или специальных средств под давлением. Это позволяет вымыть всю металлическую стружку, грязь и прочие ненужные элементы, которые скопились в процессе эксплуатации.

Запасные части

Когда проведения диагностика и определены все детали, которые подлежат замене, стоит заказать необходимые запасные части, поскольку перед их установкой на двигатель требуется подготовка. Зачастую, когда проводится ремонт бензиновых двигателей, меняются следующие запасные части:

• Коренные и шатунные вкладыши.
• Поршневая группа.
• Пальцы шатунов.
• Втулки шатуна.
• Масляный фильтр и насос.
• Помпа или ее ремонтный комплект.
• Впускные и выпускные клапана.
• Маслосъемные кольца.
• Комплект прокладок.
• Направляющие втулки и седла клапанов.
• Прочие детали.

Шлифовка блока и коленвала

Следующим этапом проведения ремонтно-восстановительных работ является шлифовка коленчатого вала, а также плоскостей блока и головки. При помощи плоскошлифовального и фрезерного станков проводится приведения плоскости ГБУ и блока в зеркальную поверхность. Как правило, убираться может: 0,05мм, 0,1мм, 0,25мм, 0,5 мм, 1мм и более толщины изделия.

Что касается шлифовки коленчатого вала, то существует виды ремонта для этого узла:

Ремонт головки блока

Ремонт головки блока одна из самых несложных операций в процессе проведения капитального ремонта двигателя. Проводить ее рекомендуется, конечно, на автосервисе, но многие автомобилисты, после ремонтных операций по Жигулям, проводят ремонт ГБЦ иномарок самостоятельно. Итак, что же входит в процесс капитального ремонта головки блоки цилиндров:

1. Замена распределительного вала (или нескольких, если их 2 и более на автомобиле).
2. Замена клапанов, как выпускных, так и впускных.
3. Замену направляющих втулок.
4. Смену седел и маслосъемных колпачков.
5. Аргонное сваривание, при наличии трещин или нарушений герметичности.
6. Прочие работы связанные с ремонтом ГБЦ того, или иного типа.

Вспомогательные работы

К вспомогательным работам стоит отнести опрессовку и центровку сцепления. Первый — это процесс, при котором определяется герметичность головки и блока цилиндров. При помощи керосина заполняется внутренняя часть двигателя, предварительно закрыв все дыры. Если утечки не обнаружено, то двигатель полностью герметичен, если же есть трещины, то необходимо их заварить.

Второй процесс подразумевает выставление центробежной силы сцепления по отношению к коленчатому валу. Как правило, проводиться на специальном стенде, который есть не на всех автосервисах. Сцепление прикрепляется к коленчатому валу и проводится их совместная балансировка. Это поможет уменьшить износ и трение.

Сборка узла

Сборка узла проводится при помощи стенда, который позволяет крутить двигатель на 360 градусов. Итак, рассмотрим, последовательность проведения операции:

• Установка вкладышей и «укладка» коленчатого вала.
• Установка шатунов и поршневой группы.
• Установка в правильное положение бугелей, а также их окончательная затяжка.
• Монтаж Прокладок и крышек, закрывающих мотор.
• Установка масляного насоса и помпы.
• Монтаж шкива коленвала.
• Установка головки (головок) блока цилиндра.
• Монтаж поддона.
• Сборка мелких узлов.
• Установка топливной аппаратуры.
• Прочие работы по сборке.

Этот процесс достаточно трудоемкий и тяжелый, поэтому рекомендуется его доверить профессионалам.

Обкатка и испытания

Финальным этапом капитального ремонта двигателя становиться его обкатка и испытание. Лучший способ обкатать двигатель — это комбинированный, о котором мы писали в одной из статей. Для наиболее эффективной работы силового агрегата, необходимо его обкатывать, как на горячую, так и на холодную.

Во многих иностранных странах, помимо обкаточного стенда, существует испытательный стенд, который при помощи большого количества датчиков и показателей проводит испытание двигателя и определения ресурса после проведения ремонтно-восстановительных работ. К сожалению, на территории СНГ таких стендов нет, поскольку считается, что их использование экономически нецелесообразно.

Вывод

Провести капитальный ремонт современного двигателя своими руками без наличия специальных дорогостоящих стендов практически нереально. Можно делать только поточные ремонты, типа замене датчиков и то не на всех транспортных средствах. А вот провести собственноручный ремонт силового агрегата — ВАЗ или ГАЗ вполне реально, что по этот день и делают автомобилисты, которые владеют такими транспортными средствами.

Капитальный ремонт двигателя

Капитальный ремонт двигателя вы можете произвести в цехах «Механики» по адресам:

Капитальный ремонт двигателя в «Механике»

Ничто не вечно. Разрушаются потихоньку даже пирамиды, которых якобы боится время. Что же говорить об автомобильных двигателях? Двигатель не спит на берегу медлительного Нила, он работает и работа его тяжела! Высокие температуры, высокие скорости, вибрации все это постепенно старит узлы и детали агрегата. Изнашиваются поршневые кольца и стенки цилиндров, клапаны и направляющие втулки, подшипники скольжения. Все это называется естественным износом. От естественного износа никуда не деться. Какое масло не заливай, как часто его не меняй, какие самые распрекрасные фильтры не используй все равно естественный износ будет развиваться, чуть быстрее или чуть медленнее. И однажды, неизбежно настанет день, когда двигатель, что называется «доедет» до капитального ремонта.

Надо сказать, что выше сказанное относится больше к «добрым старым» двигателям, где с литра рабочего объема снималось разумное количество лошадиных сил, благодаря чему они имели значительный «запас прочности».

(Фото: Механика, капитальный ремонт двигателя)

Современные моторы

К сожалению большинство современных двигателей такого запаса не имеют. Малейший перегрев, малейшая нехватка смазки или плохое топливо и все. Если не капитальный, то очень серьезный ремонт обеспечен. Это вовсе не значит, что современные двигатели плохие. Просто они спроектированы таким образом, что едва ли не постоянно работают в предельных режимах. Соответственно к капитальному ремонту такие высоконагруженные двигатели часто приводит не естественный износ, а всякие аварийные истории, как-то тепловые прихваты поршней, проворачивание вкладышей и т.д. и т.п.

Люди не очень сведущие, под капитальным ремонтом понимают «переборку двигателя» с заменой вкладышей, поршневых колец и уплотнений. При этом износ цилиндров проверяется пальцем, а состояние шеек коленчатого вала оценивается визуально. Как правило, «капитальный ремонт» выполненный подобным образом помогает через раз и ненадолго.

Так, что же такое капитальный ремонт двигателя на самом деле? Читаем ГОСТ

Капитальный ремонт: Ремонт, выполняемый для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса изделия с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые. Понятно, что такой, «НАСТОЯЩИЙ» капитальный ремонт – дело весьма серьезное требующие специальных навыков и знаний, а также инструмента и оборудования. Он просто не может быть выполнен в среднем автосервисе без привлечения предприятий, осуществляющих промышленное восстановление деталей двигателей. Далее станет понятно почему.

Когда автомобиль прибывает для проведения капитального ремонта, будь это Nissan micra или MAN TGA, последовательность действий всегда одинаковая. Двигатель демонтируют с автомобиля, разбирают, что называется «до тла», детали моют. После этого начинается тщательный осмотр и измерения.

Блок цилиндров

Существует огромное разнообразие блоков цилиндров, используемых сегодня в автомобильных двигателях. Они могут быть рядными, V-образными и оппозитными. Изготовленными из чугуна или алюминия. С «сухими» или «мокрыми» гильзами. Можно перечислять долго, но контролируемые при техническом осмотре параметры в принципе всегда одни и те же.

(фото: Механика, ремонт блока цилиндров)

1.1 Производится измерение геометрии цилиндров и на основании полученных данных принимается решение, каким образом производить восстановление. Растачивать цилиндры в ремонтный размер, гильзовать или можно обойтись дохонинговкой (что случается редко). В случае, когда блок цилиндров имеет «мокрые» гильзы, обычно меняется поршневая в сборе.

• Проверяется геометрия постели коленчатого вала. Если выявляются критические отклонения выбирается способ восстановления. Если восстановление невозможно, требуется замена блока цилиндров.
• Проверяется состояние втулок промежуточных / балансирных валов, а также и самих валов. Выбирается способ восстановления. Если для данного двигателя выпускаются ремонтные втулки, то вал шлифуют в ремонтный размер, а втулки меняют. Если ремонтных втулок не существует, то вал меняют на новый (или полируют старый, если состояние позволяет), а втулки меняют на новые номинальные.
• Если распределительный вал находится в блоке цилиндров проверяется геометрия постели распределительного вала и состояние самого распределительного вала. Технология ремонта постели распределительного вала принципиально такая же, как описано в п. 3.
• Проверяется плоскость разъема блока цилиндров. Если выявляют отклонения, то плоскость обрабатывают.
• Производится проверка системы охлаждения блока цилиндров на герметичность (опрессовка). Если выявляют утечку из-под заглушек системы охлаждения заглушки меняют. Если при опрессовке выявляют трещины в теле блока цилиндров – блок, как правило подлежит замене, надежно устранить такого рода утечки можно лишь в некоторых случаях.
• В блоках цилиндров с «мокрыми» гильзами, помимо вышеперечисленного, проверяют выступание гильз и состояние посадочных мест под гильзы. Если выявляют отклонения производится подрезка посадочных мест с последующей установкой ремонтных гильз или ремонтных колец под бурт гильзы. Перед подрезкой посадочных мест обязательно обрабатывают плоскость разъема блока цилиндров.

После выполнения всех необходимых ремонтно-восстановительных работ блок цилиндров тщательно моют, обязательно включая водяные и масляные каналы и насухо обдувают сжатым воздухом.

Коленчатый вал

Коленчатый вал, не смотря на его весьма ответственную миссию, по сравнению с блоком цилиндров – изделие более простое, соответственно и вопросов по нему меньше.

(фото: шлифовка коленчатого вала тепловоза)

• Коленчатый вал проверяют на биение. Если биение превышает 0,4-0,5 мм вал подлежит замене.
• Проверяется геометрия коренных и шатунных шеек коленчатого вала. При обнаружении износа вал шлифуют в ремонтный размер. Если износ или повреждения таковы, что в ремонтный размер вал не выйдет, его следует заменить.
• Проверяется состояние поверхностей под полукольца упорного подшипника и расстояние между ними. Если существуют ремонтные полукольца поверхности можно обработать, если ремонтных полуколец не существует или степень износа такова, что поверхность в ремонтный размер не выйдет вал придется заменить.
• При наличии подшипника первичного вала подшипник меняют.

После выполнения всех ремонтно-восстановительных работ масляные каналы коленчатого вала прочищают с удалением и последующей установкой заглушек, если они предусмотрены конструкцией данного коленчатого вала. Затем производится балансировка вала с последовательным добавлением маховика и корзины сцепления.

Головка блока цилиндров (ГБЦ)

ГБЦ – изделие сложное и весьма важное. Впрочем, «неважных» деталей, узлов и агрегатов в двигателях не бывает. Тем не менее головка блока цилиндров, пожалуй, самый «объемный» в плане контрольных и ремонтных операций агрегат двигателя.

(фото: правка седел клапанов двигателя Cummins)

• Полностью разобранная головка блока цилиндров подвергается опрессовке. Если в системе охлаждения ГБЦ выявляют утечки, ГБЦ, как правило (как и блок цилиндров) подлежит замене. Качественное восстановление возможно далеко не всегда.
• Проверяется состояние направляющих втулок клапанов, седел клапанов, собственно клапанов. Выполняется необходимый ремонт клапанного механизма, включающий при необходимости, замену направляющих втулок клапанов, правку и чистку или замену клапанов, правку или замену седел клапанов, притирку клапанов, замену маслосъемных колпачков. После притирки обязательно проверяется герметичность клапанов.
• Проверяется геометрия постели/постелей распределительного вала, состояние распределительного вала/валов (если валы в данном двигателе установлены в головке блока цилиндров). Если необходимо постель распределительного вала ремонтируется, распределительный вал полируется или меняется.
• Проверяется плоскость разъема ГБЦ. Если необходимо, плоскость обрабатывается.
• Проверяются «колодцы» толкателей клапанов или гидрокомпенсаторов. Если стенки «колодцев» имеют повреждения, во многих случаях, это поддается ремонту методом установки втулок.
• Производится тщательная чистка каналов, все детали промываются и продуваются воздухом.
• После всех перечисленных операций клапаны засухаривают.

После засухаривания производится сборка и регулировка ГБЦ. Во многих современных двигателях используются гидрокомпенсаторы. В этом случае, регулировка зазоров клапанов не требуется.

Шатуны

Существует несколько типов шатунов, которые независимо от их размеров, отличаются конструкцией. По ВГШ (верхней головке шатуна) различают шатуны с запрессованным поршневым пальцем и плавающей посадкой поршневого пальца. По НГШ (нижней головке шатуна) шатуны конструктивно отличаются разъемом. Разъем может плоским, «ступенькой», зубчатым, штифтовым, и разрывным. Независимо от конструкции шатуна, при капитальном ремонте двигателя необходимо проконтролировать:

4.1 Изгиб шатуна. Если изгиб превышает допустимый шатун необходимо заменить.

4.2 Геометрия НГШ. Если геометрия НГШ не соответствует допуску, в большинстве случаев, шатун можно отремонтировать. Не подлежат ремонту шатуны с разрывным разъемом. Их можно только заменить.

4.3 В случае шатуна с запрессованным поршневым пальцем контролируют геометрию ВГШ и натяг. Если хотя бы один из этих параметров не соответствует допуску шатун следует заменить. Если поршневой палец на плавающей посадке, контролируют геометрию ВГШ и зазор. В случае не соответствия допуску, такой шатун можно отремонтировать методом замены втулки ВГШ.

4.4 В дизельных двигателях, да и в нагруженных бензиновых, важным параметром является межосевое расстояние – его необходимо проверять и соблюдать при ремонте или замене шатунов.

(фото: расточка верхней головки шатуна)

Вспомогательные агрегаты мотора

После того, как все основные (вышеперечисленные) узлы и агрегаты двигателя проверены и восстановлены или заменены, наступает очередь агрегатов, которые почему-то принято называть «вспомогательными», хотя без любого из них двигатель функционировать не может. Речь идет о топливной аппаратуре, приводе ГРМ, масляном насосе, водяном насосе, радиаторе системы охлаждения и т.д. и т.п. Понятно, что при неисправном масляном насосе отремонтированный двигатель очень скоро попросит нового капитального ремонта, а неисправные топливные форсунки способны расплавить поршни. Поэтому проверка и ремонт или замена «вспомогательных» агрегатов вещи не менее важные, чем ремонт «основных». Все детали и агрегаты двигателя внутреннего сгорания работают во взаимосвязи и потому, часто мелкая вовремя не устраненная неисправность, влечет за собой очень серьезные последствия. От того в капитальном ремонте двигателя не может быть мелочей, не может быть ничего «неважного». Важно абсолютно все! Напомню ГОСТ: Капитальный ремонт — ремонт, выполняемый для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса изделия.