«Моторист-конструктор» или как правильно собрать двигатель? ч. 2

Не проверишь — не поедешь

Лакмусовой бумажкой, позволяющей отличить моториста-профессионала от дилетанта, является отношение к контрольно-измерительным операциям при сборке узла. И дело не только в том, что измерение геометрии каждой детали требует терпения и скрупулезности. Необходимо понимать смысл этих операций, а для этого моторист должен четко знать технологию ремонтных операций, не входящих непосредственно в процесс сборки двигателя, например, как шлифуют коленчатый вал или растачивают и хонингуют блок цилиндров.

Зачем, спросите? Ведь расточник по размеру поршней может сам определить диаметр цилиндров, а после обработки блока проконтролировать результат.

Действительно, может. Только ответственность за сборку, а значит, и за работу двигателя после ремонта несет моторист-механик. Так что делайте выводы, стоит ли тратить время на контрольные замеры, или ими можно пренебречь.

Это должен знать каждый

Как правило, специалист начинает сборку шатунно-поршневой группы с проверки блока цилиндров. И не случайно: блок цилиндров — основа всего двигателя. На него монтируется большинство моторных деталей и узлов. Брак, допущенный при ремонте цилиндров, может существенно затормозить процесс сборки двигателя.

Как известно, изношенные цилиндры растачивают и хонингуют в увеличенный (ремонтный) размер. При этом, помимо необходимой точности размеров, обязательным являются определенная микроструктура и рельеф поверхности цилиндров. Об этом нередко забывают, а зря. Идеальный с точки зрения геометрии цилиндр склонен к ускоренному износу при нарушении технологии хонингования или использовании несоответствующего инструмента. Та же участь уготована и другим деталям ЦПГ — в первую очередь поршневым кольцам.

Растачивание цилиндров обычно выполняют на вертикально-расточном станке. При этом необходимо обеспечить перпендикулярность поверхности цилиндра к оси постелей коленчатого вала. Особое внимание уделяется окончательному размеру после расточки. Величина припуска под хонингование должна быть не менее 0,06-0,08 мм. Дело в том, что при растачивании резец деформирует поверхность металла, завальцовывая графитовые зерна, содержащиеся в чугуне (графит, выходящий на поверхность, обеспечивает низкое трение поршневых колец и, соответственно, малый износ колец и самих цилиндров). Если припуск окажется слишком малым, то после хонингования графитовые зерна не вскроются.

Препятствовать открытию зерен графита могут и неправильно выбранные режимы хонингования, условия подачи смазки в зону хонингования, тип смазывающего материала.

Хонингование цилиндров выполняют на вертикально-хонинговальных станках. Суть этой операции вовсе не в заглаживании рисок от резца, как ошибочно полагают некоторые механики. При хонинговании за счет вращения и возвратно-поступательного движения головки с абразивными брусками на поверхности цилиндров намеренно создается шероховатость в виде сетки рисок определенной глубины, способных удерживать масло и тем самым смазывать поршневые кольца и поршни.

Очень важен угол хонингования — угол между рисками, образованными при поступательном движении головки. Оптимальные значения угла хонингования — 40-80 o , что обеспечивается правильным подбором соотношения частоты вращения и скорости возвратно-поступательного движения хонголовки. При малом угле не удается добиться нужного профиля поверхности, что ведет к полусухому трению и возрастанию износа деталей. Большие углы обычно дают увеличение расхода масла.

Для получения необходимого микропрофиля поверхности, а именно сравнительно глубоких впадин и сглаженных выступов, хонингование выполняется в несколько операций (переходов). Черновое хонингование выполняют абразивными брусками с зернистостью 150, съем металла составляет около 0,06 мм. Далее следует чистовое хонингование брусками с зернистостью 280 (съем приблизительно 0,02 мм). И, наконец, отделочное хонингование брусками зернистостью 400-600 со съемом менее 0,005 мм (так называемое платохонингование).

Именно такая технология обеспечивает сглаживание выступов, фактически приближая профиль поверхности к той, какая будет после приработки деталей. В последние годы финишные операции хонингования стали заменять обработкой поверхности с помощью специальных абразивных щеток, дополнительно заглаживающих заусеницы на краях впадин (рисок).

Как проверить блок цилиндров?

Качество ремонта поверхности цилиндров (например, микропрофиль поверхности и выход графита на ней) в условиях авторемонтного предприятия проверить проблематично — для этого требуется специальное дорогостоящее оборудование (включая специальный прибор для определения шероховатости и микропрофиля поверхности). Поэтому ремонт цилиндров обычно осуществляется в специализированных мастерских, располагающих соответствующим оборудованием. А задача автосервиса — проверить размеры цилиндров на соответствие нормативным требованиям.

Начиная сборку шатунно-поршневой группы, моторист обязан проверить геометрические размеры — диаметр цилиндра в трех поясах (верхней, средней и нижней части цилиндров), причем в двух направлениях — продольном (вдоль оси коленвала) и поперечном. Измерения проводятся при помощи нутрометра. Все погрешности, включая любые отклонения формы, должны укладываться в допуск 0,011-0,018 мм в зависимости от величины диаметра цилиндра.

Для блоков с установленными в нем гильзами требуется еще ряд проверок. Верхняя плоскость бурта гильз должна выступать над плоскостью блока на 0,05-0,1 мм для «мокрых» и 0-0,1 мм для «сухих» гильз. Кроме того, опорные поверхности бурта на гильзе и выточки в блоке должны быть плоскопараллельны, а фаска на выточке должна быть больше, чем радиус перехода от бурта к цилиндрической части на гильзе (в противном случае гильза может треснуть). «Мокрые» гильзы, помимо этого, должны легко вставляться в свои гнезда на блоке (поверхность гнезд необходимо предварительно хорошо очистить). «Сухие» гильзы, напротив, запрессовываются в блок с натягом около 0,05 мм, причем поверхности сопряжения гильзы и блока должны быть гладкими, чтобы обеспечить хороший тепловой контакт и герметичность.

Верхний край цилиндров после ремонта может быть острым, что затрудняет установку поршней с кольцами и даже может спровоцировать поломку колец. Поэтому этот край следует обязательно притупить, сделав с помощью шабера небольшую фаску.

После всех проверок следует убедиться, что блок чистый, а на поверхности цилиндров не осталось грязи и абразивных частиц. Последние особенно опасны — плохо промытый после хонингования блок цилиндров не «проедет» и половины своего ресурса. Эффективные способы мойки цилиндров — ультразвук, керосин, масло, содовые растворы и специальные моющие средства. Бензин применять нельзя — абразив он не удаляет, зато весьма пожароопасен.

Как проверить поршень и шатун?

При сборке требуется правильно измерить размер юбки поршня, чтобы определить рабочий зазор поршня в цилиндре. Для этого используют микрометр или более точный прибор — измерительную скобу.

У подавляющего большинства поршней иностранного производства (поставляемых производителями комплектующих для двигателей) размер поршня выбит на днище, причем нередко указывается и минимально допустимый зазор поршня в цилиндре. Так что задача моториста — проверить, насколько замеры соответствуют нормативам (проверка обязательна, поскольку иногда встречаются отклонения). Отечественные поршни требуется проверять «с пристрастием» — разброс размеров в одном комплекте может оказаться весьма значительным.

Разница между диаметром цилиндра и размером поршня составляет искомый зазор: практика показала, что оптимальной является величина зазора, превышающая минимально допустимое значение на 0,01-0,02 мм.

Иная ситуация с поршнями, имеющими антифрикционное графитовое покрытие юбки (оно имеет характерный черный цвет). Если у поршня покрытие сплошное, то истинный размер юбки будет меньше измеренного на толщину слоя покрытия 0,015-0,02 мм. Поршни с покрытием, нанесенным трафаретным способом, замеряются в специальных точках, где графитовый слой отсутствует.

Шатун перед сборкой проверяют на отсутствие деформации стержня: оси отверстий верхней и нижней головок должны быть параллельны. Допустима непараллельность осей 0,02 мм на измерительной базе 100 мм. Лучше всего использовать для этого специальное измерительное приспособление. Другие способы проверки (на плите, с помощью стержня, вставляемого в отверстия верхней головки сразу нескольких шатунов, лекальной линейкой) не обеспечивают необходимой точности. Кроме того, проверяют посадку пальца в шатуне: у «плавающих» пальцев зазор обычно лежит в пределах 0,01-0,02 мм, а у фиксированных пальцев натяг составляет в среднем 0,02-0,04 мм.

Сборка поршней с шатунами выполняется различными способами в зависимости от того, какой тип пальцев используется. «Плавающий» палец входит в отверстие бобышки поршня «от руки». Важно только не перепутать направление установки деталей и не забыть смазать палец маслом. Далее следует установить в канавки новые стопорные кольца, причем их стыки должны быть ориентированы в направлении движения поршней, иначе кольцо может выскочить из канавки при работе двигателя. По этой же причине нельзя использовать стопорные кольца, бывшие в употреблении.

У некоторых старых отечественных двигателей посадка пальца в поршне может быть слишком плотной. Использовать молоток для «заколачивания» пальцев нельзя, достаточно прогреть поршни до 60-80 o С, и пальцы войдут «от руки».

В конструкциях с фиксированным пальцем сборка сложнее. Во-первых, необходима оправка, обеспечивающая точную установку пальца по середине поршня. Кроме того, шатун следует нагреть в муфельной печи или в крайнем случае на электроплите до 280-320 o С, чтобы палец свободно вошел в отверстие его верхней головки. Ни в коем случае нельзя использовать открытое пламя для нагрева шатуна, а также «забивать» палец молотком, что иногда практикуется в некоторых мастерских.

Проверка поршневых колец

Бывает, что производители поставляют поршни без поршневых колец. Учитывая большое количество модификаций, которые имеют некоторые двигатели, желательно проверить высоту и радиальную ширину поршневых колец на предмет их соответствия канавкам поршней.

Зазор между торцами кольца и канавки можно определить различными способами, но проще всего установить кольцо в канавку и воспользоваться набором щупов. Торцевой зазор должен составлять в среднем 0,05-0,1 мм. Если зазор оказывается свыше 0,12 мм, то это означает, что кольцо или канавка поршня имеют недопустимые отклонения размеров.

Не менее важно проверить зазор в замках колец, для чего кольца поочередно устанавливают в верхнюю часть цилиндра. Зазор в замке замеряют с помощью набора щупов. Он составляет в среднем 0,4-0,6 мм.

Установка колец на поршень

Это простая, но ответственная операция — неаккуратность может привести к поломке кольца (чаще всего ломаются средние кольца) или значительному росту расхода масла у отремонтированного двигателя (если нарушить ориентировку колец).

На верхних кольцах направление сборки обычно обозначается словом ТОР (вершина). Стороной с этой надписью кольцо должно быть обращено к днищу поршня. Средние кольца скребкового типа монтируются скребком вниз. У колец с фаской на внутренней поверхности фаска чаще всего обращена вверх.

При установке колец особое внимание следует обращать на наборные маслосъемные кольца с двухфункциональным пружинным расширителем — важно, чтобы при монтаже дисков кольца звенья расширителя у стыка не встали внахлест.

Среднее и верхнее кольца устанавливают на поршень после монтажа маслосъемного. Для того чтобы не сломать и не деформировать кольца, желательно пользоваться специальными клещами. После установки колец необходимо проверять легкость их вращения в канавках.

Установка поршней в блок цилиндров

Прежде чем начинать этот этап сборки, следует установить кольца так, чтобы их замки располагались под углом 120 o . При этом стык пружины коробчатого маслосъемного кольца должен быть развернут на 180 o относительно замка самого кольца, а стык расширителя — на 120 o относительно замков дисков наборного кольца.

Поверхность цилиндра, юбки поршней, кольца и шатунные вкладыши смазывают маслом, после чего кольца обжимают с помощью специальной оправки — ленточной или конической. Устанавливая поршни с шатунами в цилиндр, следует проверить направление сборки (обычно на поршнях иностранного производства ставится стрелка, указывающая на передний носок коленвала). Далее поршни проталкиваются в цилиндр легкими ударами рукоятки молотка. При этом надо следить, чтобы поршень продвигался без усилий, иначе можно сломать кольца (чаще всего ошибки на этой операции приводят к поломке коробчатого маслосъемного кольца или недопустимой деформации дисков наборного кольца).

После затягивания болтов крышек шатунов обязательно контролируется величина выступания днища поршней над верхней плоскостью блока (при положении поршней в ВМТ). Это значение определяется заводом-изготовителем двигателя. Если таких данных нет, то, с учетом толщины прокладки, зазор между поршнем и головкой блока не должен быть меньше 1 мм.

На этом сборка шатунно-поршневой группы закончена. Однако деталям ЦПГ еще предстоит обкатка на пониженных оборотах и нагрузках. При этом детали взаимно прирабатываются, загрязняя масло частицами износа, вследствие чего первую замену масла и масляного фильтра проводят не позднее, чем через 500 км пробега после ремонта.

Как собрать двигатель своими руками?

Личный мототранспорт и автомобили уже давно превратилась из роскоши в средство для ежедневного передвижения. С каждым днем количество транспорта в России увеличивается. Многие владельцы личного транспорта все чаще отказываются от поездок в автосервисы, и предпочитают заниматься ремонтом своего любимого железного коня своими руками.

Самостоятельный ремонт мотора

Тенденцию отказа от профессионального ремонта автомобилей и мотоциклов, а особенно двигателей и других силовых элементов, специалисты объясняют двумя причинами:

1. Владельцы транспорта считают, что никто не починит автомобиль качественнее, чем сам автолюбитель.
2. Цены на запчасти и услуги сервисов постоянно растут, многим россиянам такие услуги становятся не по карману.

Особенно актуальным является дорогостоящий и сложный ремонт двигателя внутреннего сгорания. Прочитав данную статью полностью можно смело браться за капитальный ремонт мотора собственными руками.

Основные узлы и детали двигателя

Прежде чем ответить на вопрос, как разобрать и собрать двигатель самостоятельно, необходимо узнать, из чего же состоит этот агрегат. Итак, мотор любого автомобиля или мотоцикла, работающего на бензине, состоит из нескольких основных узлов и агрегатов:

1. Блок цилиндров.
2. Кронштейн для крепления генератора.
3. Уплотнительная прокладка для поршневых колец.
4. Ведущий диск гидротрансформатора, именуемый специалистами, как маховик.
5. Коленчатый вал.
6. Поршни.
7. Кольца, монтируемые на поршни.
8. Монтажные пластины.
9. Вкладыши.
10. Полукольца.
11. Крышки для коренных подшипников.
12. Держатель для сальника.
13. Крышка, защищающая цепь газораспределительного механизма от случайных повреждений и загрязнений.
14. Поршневые пальцы.
15. Шатуны.
16. Крышки для шатунов.
17. Вкладыши для установки на шатуны.
18. Сливная пробка для удобной замены моторного масла.
19. Поддон из алюминия или стали, расположенный в нижней части двигателя.
20. Насос для рециркуляции охлаждающей жидкости (антифриза или тосола).
21. Маслоприемник, оснащенный фильтром грубой очистки, защищающий механизмы двигателя от металлической стружки.
22. Втулки, которые устанавливаются на головки шатунов.

В зависимости от модели и сложности устройства двигателя, основных частей в нем может быть гораздо больше.

Необходимые инструменты

Чтобы успешно собрать двигатель своими руками необходимо тщательно подготовиться к этому. Прежде всего, нужно подготовить набор ключей различных размеров. Также может понадобиться универсальный газовый ключ. Кроме того, необходим специальный инструмент для запрессовки поршневых пальцев и динамометрический ключ, чтобы правильно рассчитать момент затяжки болтов. Лучше всего подойдут для сборки мотора накидные ключи и торцовые головки.

Во многих моделях ДВС иностранного производства есть специальные болты. Чтобы открутить их понадобится специальные ключи, которые можно найти в магазинах, занимающихся продажами автозапчастей.

Для извлечения больших и тяжелых двигателей из кузова автомобиля в гараже вам может понадобиться лом, чтобы поддеть мотор снизу и отсоединить от него коробку передач и сцепление. Чтобы защитить лакокрасочное покрытие транспорта от возможных механических повреждений в процессе ремонта силового агрегата, накройте крылья и радиатор автомобиля плотной тканью.

Чтобы снять и установить двигатель обычно используется подъемный кран, а при его отсутствии – канат или плотный и крепкий трос.

Когда весь необходимый инструмент подготовлен к предстоящей работе, можно узнать, как собрать двигатель скутера или любого другого транспортного средства.

Разбираем мотор

Удобнее всего осуществлять сборку и разборку двигателя на специально предназначенном для данных работ стенде. При этом необязательно покупать такое устройство, можно взять его напрокат.

Перед тем как собрать двигатель мотоцикла или любого другого транспортного средства, следует узнать, что силовой агрегат перед капитальным ремонтом следует извлечь из его посадочного места. После этого нужно снять все навесные элементы, патрубки, разъемы и шланги. Для этого нужно отсоединить маховик вместе со сцеплением. Затем можно смело извлекать ДВС из корпуса транспортного средства. Когда мотор окажется на стенде, силовой агрегат необходимо зафиксировать с помощью специальных болтов, которые вворачиваются в отверстия на блоке цилиндров. При отсутствии стенда мотор можно разобрать и собрать на полу в гараже или на верстаке.

Чтобы ответить на вопрос, как правильно собрать двигатель, следует правильно его разобрать и тщательно почистить. Будьте аккуратны при разборке, чтобы не повредить важные элементы конструкции. Будьте готовы к тому, что некоторые крепежные элементы и прокладки необходимо будет заменить на новые. Нелишним будет сфотографировать или провести видеосъемку процесса разборки силового агрегата, чтобы в процессе сборки не запутаться, и собрать все механизмы правильно.

Начало сборки

Многих пользователей интернета интересует вопрос о том, как собрать двигатель мотоблока или другой техники, работающей на бензине. Перед тем как приступить к данному виду работ, необходимо очистить все детали мотора от нагара, масляных сгустков, различных отложений и других загрязнений. После этого можно смело приступать к сборке.

Для начала необходимо вставить вкладыши подшипников в постели блока цилиндров. При этом помните, что в двигателях с несколькими цилиндрами средний вкладыш отличается от других, ведь у него нет проточки. Перед монтажом необходимо тщательно смазать трущиеся элементы моторным маслом. После успешной установки вкладышей можно приступать к монтажу коленчатого вала в полукруглые пазы, расположенные на блоке цилиндров.

Далее следует установить упорные полукольца, предварительно смазав их маслом. Затем следует поставить на свое место полукольца. После этого данные запчасти нужно провернуть, чтобы они оказались в таком положении, при котором их конечные части встали заподлицо относительно торца постели двигателя.

Прежде чем узнать, как собрать двигатель мопеда или любой другой техники, оснащенной ДВС, необходимо помнить, что каждый вкладыш крышки коренных подшипников в моторе нужно поставить именно на то место, где они стояли до разборки. До и после установки детали следует облить смазочным материалом.

Далее необходимо установить крышки цилиндров, но перед этим следует нанести масло на резьбу и болты, которые фиксируют вновь установленные элементы двигателя. Прежде чем выяснить, как собрать двигатель самостоятельно, мастеру необходимо запомнить, что болты крышки закручиваются в определенном порядке. Обычно порядок и момент затяжки крепежных элементов описан в руководстве по ремонту двигателя.

Установка основных элементов ДВС

Чтобы ответить на вопрос, как собрать двигатель внутреннего сгорания правильно, необходимо помнить, что прежде всего нужно установить масляный насос. Для этого нужно сначала поставить на него прокладку, предварительно смазав ее специально предназначенной для нее смазкой. После этого насос легко и надежно крепится к блоку.

Далее требуется поставить на свое место шатун, а затем смонтировать поршневые пальцы со стопорными кольцами. После этой операции необходимо надеть на поршни разжимные пружины маслосъемных колец. После этого их необходимо обжать, используя специальный инструмент (съемник). Как правило, на каждом поршне находятся 3 кольца. При их монтаже требуется соблюдать определенный порядок: сначала одевается маслосъемное кольцо, затем компрессионное, и только потом верхнее.

Чтобы ответить на вопрос, как собрать двигатель, необходимо помнить, что при установке поршневых компрессионных колец важно поставить их правильно. Нижнее кольцо отличается от остальных толщиной. Также у него проточка направлена вниз.

Далее необходимо установить шатунные шейки коленчатого вала, зеркала цилиндров, вкладыши шатунов и оправку поршня. Во время сборки коленчатый вал должен находиться в положении НМТ.

Установка поршней в цилиндры

Чтобы грамотно собрать двигатель, следует научиться правильно устанавливать такой важный элемент ДВС, как поршни. Их необходимо вставить в специальные цилиндры, сжимая поршневые кольца, чтобы случайно не погнуть их. После этой операции необходимо закрепить нижнюю часть шатуна к шейке коленчатого вала. Однако прежде необходимо тщательно смазать данные элементы моторным маслом. Затягивать крепежные болты необходимо динамометрическим ключом, прилагая усилия, которые указаны в руководстве по ремонту вашей модели мотора.

Далее необходимо установить датчик уровня масла в блок для цилиндров мотора. Для этого нужно перевести коленчатый вал в такое положение, чтобы он не мешал установке новой детали. Данный датчик обычно крепится на один болт. Вслед за этой операцией крепят маховик.

На завершающей стадии сборки мотора устанавливают масляный картер, который находится в нижней части силового агрегата. Данный элемент крепится на несколько болтов.

Установка ДВС на свое место

Мастеру во время проведения капитального ремонта силового агрегата важно знать не только о том, как собрать двигатель, но и как его правильно установить на свое место. Крепится он с помощью болтов на специальные устройства, которые называются подушками. Затем мотор затягивают гайками, чтобы его надежно зафиксировать. Далее остается только подключить к нему все дополнительные элементы.

Установка навесного оборудования

Все навесное оборудование, которое следует подсоединить к двигателю, перечислено ниже:

1. Генератор.
2. Насос гидроусилителя.
3. Компрессор кондиционера.
4. Распределитель зажигания.
5. Свечи.
6. Провода.
7. Насос системы охлаждения.
8. Шланги и патрубки.
9. Датчики и проводку.
10. Фильтр для моторного масла.
11. Система впрыска топлива.
12. Впускной и выпускной коллекторы.
13. Диск гидротрансформатора.
14. Некоторые части подвески.

После успешного подключения всего оборудования на двигатель, и убедившись в надежности всех болтовых соединений, можно заливать масло в двигатель, а затем завести его, убедившись в работоспособности силового агрегата.