Ремонт ГРМ: технологический процесс обслуживания автомобиля
Основным условием работы двигателя внутреннего сгорания является наличие системы газораспределения. В народе механизм называют ГРМ. Этот узел должен регулярно обслуживаться, что строго регламентировано заводом-изготовителем. Несоблюдение сроков по замене основных компонентов может повлечь за собой не только ремонт ГРМ, но и двигателя в целом.
Ременной привод газораспределительного механизма
В настоящее время существует два варианта реализации привода ГРМ: ременной и цепной. Первый считается более распространенным и простым в обслуживании. Система насчитывает несколько шкивов, установленных на распределительных и коленчатом валах, а также водяной насос. Механизм также включает в себя систему натяжения и обводной (паразитный) ролик. Дополнительные натяжители нужны для того, чтобы ремень работал строго на своем месте без перекоса. Ролики – это, по сути, подшипники качения, которые периодически тоже необходимо менять.
Стоит понимать, что ремонт ремня ГРМ как таковой не выполняется. Последний подлежит только замене. Что касается регламентных сроков замены механизма, то все зависит от завода изготовителя. В большинстве случаев ремень ГРМ меняют каждые 150 тысяч километров, но в тяжелых условиях эксплуатации, к которым можно смело отнести пробег машины по территории РФ, необходимо проводить замену каждые 90-100 тысяч километров. Ремонт ремня ГРМ и других составляющих не рекомендуется делать еще по той причине, что обслуживание газораспределительного механизма довольно дорогое, особенно это касается двигателей V6 и V8. Так как ремонтные работы не дают никаких гарантий по сроку службы, то можно попасть на внеплановую замену. Комплект замены: ремень, обводной и ведущий ролик, водяной насос и сальники.
Вкратце о цепном приводе
Основная цель инженеров заключается в том, чтобы обеспечить максимальный ресурс силового агрегата автомобиля. А так как обрыв ремня ГРМ в большинстве случаев приводит к фатальным последствиям, то много внимания было уделено надежности узла. В этом плане цепной привод оказался впереди ременного. Практически всегда применяется двухрядный цепной привод, который входит в зацепление с соответствующими звездочками, установленными на валах (распределительном и коленчатом).
Основная проблема цепи заключается в том, что со временем она растягивается. В результате этого нередко появляются посторонние шумы и сбиваются метки ГРМ. Из-за этого двигатель теряет часть мощности и повышается его износ. Ремонт цепи ГРМ, равно как и ремня, не выполняется. Замене подлежит полностью весь узел, начиная от звездочек и заканчивая цепью и успокоителем с натяжителем. Что касается основных достоинств цепного привода, то это его надежность и интервалы замены. Его необходимо менять несколько реже, примерно каждые 250 тысяч километров. Если этого не делать вовремя, то может случиться обрыв цепи ГРМ. Ремонт мотора после такой поломки будет стоить достаточно дорого.
Принцип действия ГРМ
Независимо от типа привода, газораспределительный механизм работает по одной и той же схеме. Всю работу можно разделить на 4 основных этапа:
Чтобы эта система работала исправно и эффективно, необходимо синхронизировать работу распределительных и коленчатого вала. Синхронная работа распредвала и коленвала — основная задача привода ГРМ независимо от его типа и устройства.
Такт впуска начинается с движения коленчатого вала. Он передает усилие на поршень, который, в свою очередь, начинает движение из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю мертвую точку (НМТ). В это время происходит открытия впускных клапанов и поступление топливно-воздушной смеси в камеру сгорания. После подачи клапана закрываются. Коленчатый вал за этот такт проворачивается на 180 градусов от своего начального положения.
После того как поршень достиг НМТ, он начинает подниматься в ВМТ. Следовательно, в цилиндре происходит сжатие топливно-воздушной смеси. Фаза заканчивается при подходе поршня к верхней мертвой точке. Коленчатый вал в конце такта провернут на 360 градусов от своего начального положения.
Когда наступает момент максимального сжатия, происходит воспламенения топливной смеси, а поршень в это время под действием образовавшихся газов начинает двигаться к НМТ. Когда он достигает нижней точки, то фазу рабочего хода принято считать завершенной. Удаление отработанных газов происходит при последующем движении поршня в ВМТ и открытии выпускных клапанов. После завершения такта коленчатый вал проворачивается на 720 градусов от своего начального положения.
Основные элементы газораспределительного механизма
ГРМ состоит из большого количества деталей, каждая из которых выполняет возложенную на нее задачу. Основной элемент — распределительный вал. В большинстве случаев устанавливается в головке блока цилиндров. Современные моторы оснащаются двумя распредвалами, что повышает эффективность работы системы в целом и ее надежность. В этом случае мотор будет иметь 16 клапанов, а с одним распредвалом — 8. При вращении вала происходит воздействие на клапана через кулачки, установленные на цилиндрических шейках. Промежуточное звено между кулачками и клапанами — толкатели.
Еще одна важная составляющая — впускные и выпускные клапана. Они нужны для подачи топливно-воздушной смеси и удаления отработанных газов. Представляют собой стержень с тарелкой. Стержень всегда цилиндрической формы с выборкой под пружину. Движение клапанов строго ограничено. Для предотвращения попадания масла в камеру сгорания через клапана, последние имеют уплотнительные кольца.
Еще один элемент — привод ГРМ. Через него передается вращение. Стоит понимать, что за 2 полных оборота коленчатого вала, распределительный делает всего один. То есть, вращается со скоростью в два раза меньшей.
Ремонт и обслуживание ГРМ
Чем плотнее компоновка узлов и агрегатов под капотом, тем сложнее заменить ту или иную деталь газораспределительного механизма. Именно поэтому плановый ремонт необходимо выполнять полностью, а не менять только ремень или помпу. Ведь если выйдет из строя ролик ГРМ, ремонт обойдется в круглую сумму, которую можно приравнять к полному обслуживанию механизма. Как уже было отмечено выше, производителем указаны четкие сроки замены комплекта газораспределительного механизма. Их и нужно стараться придерживать. Безусловно, изначально инженерами заложен небольшой запас прочности узла. К примеру, с ремнем или цепью может ничего и не случится, если ее заменить несколько позже. Но затягивать с этим не стоит, ведь обрыв в большинстве случаев приводит к тому, что клапана встречаются с поршнями и их загибает. Для ремонта понадобится снимать и разбирать мотор, а это уже полноценная капиталка.
Желательно обслуживать ГРМ у хороших специалистов, хотя порой найти таковых довольно сложно. Дело в том, что процесс настройки включает в себя выставление меток. Если не синхронизировать распределительные валы с коленчатым, то машина вообще не заведется. Нужно будет опять разбирать узел, и делать все по новой. Желательно при ремонте не менять сальники валов, которые имеют свойство подтекать.
Основные неисправности ГРМ
Даже если привод газораспределительного механизма находится в хорошем состоянии, то это еще не гарант нормальной работы узла. Дело в том, что в процессе эксплуатации на клапанах появляется нагар и раковины. Из-за этого клапана прилегают к седлам неплотно, и могут быть слышны хлопки в выхлопной системе, а также несколько уменьшается компрессия. Нередки случаи деформации головки блока цилиндров, уменьшение зазоров между клапанами и седлами, а также заедание стержня клапана во втулке.
Вторая популярная неисправность — уменьшение мощности силового агрегата. В большинстве случаев причиной является неполное закрытие впускных клапанов. В результате этого часть топливно-воздушной смеси не попадает в камеру сгорания. Увеличивается тепловой зазор, и выходят из строя гидрокомпенсаторы. Обычно мотор начинает троить, и появляются посторонние стуки металлического характера.
Еще одна типичная проблема — механический износ. Нередко бывает так, что просто взял и порвался ремень ГРМ. Ремонт в этом случае понадобится внеплановый. Из-за чего это может произойти? Все предельно просто — критический износ шестеренок или подшипников. Они разбалтываются или вовсе заклинивают. Но даже в этом случае обрыв зачастую происходит не сразу. Да и изменения в работе двигателя сложно не заметить. Поэтому шуршащие или свистящие звуки в районе газораспределительного механизма желательно устранять сразу.
ГРМ: ремонт «Рено» и других автомобилей
В большинстве случаев, процедура замены газораспределительного механизма на всех автомобилях практически идентична. Речь идет о моторах с рядным расположением цилиндров. Если у вас V6 и выше, то выполнить самостоятельную замену будет на порядок сложнее.
Возьмем в качестве примера автомобиль «Рено Сценик» с силовым агрегатом типа К4М. На нем многие водители рекомендуют менять ГРМ не реже чем каждые 80 тысяч километров. Если с разборкой все более или менее понятно, то при сборке узла очень важно правильно выставить метки. Чтобы это сделать, необходимо продублировать метки со старого ремня и желательно начать установку с распределительного вала. Дальше ремень прокидывается через обводной и натяжной ролик с помпой. Если фазорегулятор снят, то, скинув ремень с помпы, его необходимо установить. Для удобства монтажа многие водители снимают шестерню коленчатого вала и устанавливают ее в последнюю очередь. Ремонт ГРМ 16-клапанного мотора имеет лишь то отличие, что необходимо синхронизировать два распределительных вала. Сделать это просто, ведь на каждом из них имеются соответствующие метки. Аналогично проходит замена и на автомобилях ВАЗ, независимо от мотора. Самостоятельно провести такой ремонт возможно только при наличии специального инструмента и оборудования. Хотя кто-то способен и «на коленке» отремонтировать привод.
Процесс ремонта узла
Многие покупают автомобили с пробегом. Практически все владельцы перед продажей говорят о том, что комплект ГРМ менялся совсем недавно. Хорошо, если это действительно так. Ведь обрыв может привести к капиталке, которая обычно составляет порядка 20% стоимости автомобиля или даже больше. Чтобы в дальнейшем не выполнять ремонт клапанов ГРМ, желательно сделать диагностику узла и принять соответствующее решение. В большинстве случаев не рекомендуется оставлять какую-либо деталь, заменив все остальные. Как уже было сказано выше, выход из строя водяного насоса или ролика, приведет к повторному ремонту. Хорошо еще, если удастся избежать обрыва ремня.
Есть такой вид работ, как «дефектовка ГРМ». Суть мероприятия заключается в выявлении проблем в работе привода газораспределительного механизма. По сути, работа включает в себя осмотр узла и оценку состояния ремней, роликов, водяного насоса и т. п. Также при дефектовке проверяют метки ГРМ и при необходимости их выставляют. Необходимо понимать, что многое зависит от того, насколько квалифицированными сотрудниками был проведен ремонт ГРМ автомобиля. Ведь если механики на СТО недостаточно хорошо знакомы с конструкцией и устройством газораспределительного механизма того или иного автомобиля, то лучше воспользоваться услугами другого сервиса.
Правильный выбор запасных частей
Как показывает практика, наиболее часто вызывает проблему при капитальном ремонте двигателя ГРМ. Причем далеко не всегда она кроется в несвоевременном обслуживании. В некоторых случаях все дело в запчастях. Дело в том, что есть оригинальные ремни, ролики и водяные насосы. Под словом «оригинальные» стоит понимать те запасные части, которые были установлены заводом изготовителем. В большинстве случаев они имеют достаточно длительный ресурс и хороший запас прочности при правильной эксплуатации и обслуживании. К примеру, водяная помпа рассчитана в среднем на 150 тысяч пробега. Такой интервал выдерживают абсолютно все детали, начиная от обводных роликов и заканчивая ремнем или же цепью. Но даже при приближении такого пробега, ГРМ может работать вполне нормально еще 30 или 50 тысяч километров. Но уже нет никакой гарантии, что его не оборвет в самый неподходящий момент. Тем не менее определенный запас производителем все же заложен.
Ну а сейчас следующая ситуация. Оригинальные детали на большую часть автомобилей стоят приличных денег. Исключением являются только некоторые автомобили семейства ВАЗ. Ремонт ГРМ «Жигулей» — не слишком затратное и сложное мероприятие. Ну а если под капотом 5-литровый монстр, то покупка оригиналов ГРМ на него обойдется не в одну сотню долларов. Вполне естественно, что автомобилисты хотят сэкономить, приобретая аналоги не самого лучшего качества. В результате уже через 10-20 тысяч километров появляется люфт в подшипниках, начинает подтекать помпа и т. п. Водитель в этом случае вынужден повторно менять детали ГРМ, что приводит к неоправданным затратам. В худшем случае придется выполнять такие работы, как ремонт клапанов ГРМ, а точнее, их полную замену.
Подведем итоги
Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания требует регулярного и качественного технического обслуживания. В этом случае можно быть уверенным в его длительной бесперебойной работе. Некоторые двигатели не боятся обрыва ремня, и клапаны не загибает. Но даже в этом случае приятного мало, ведь найти ремень на трассе довольно проблематично.
Несмотря на все вышесказанное, не нужно относиться к ГРМ как к чему-то особенному. Механизм попросту нуждается в замене по регламентным срокам, которые указаны в сервисной книжке. Также не стоит пытаться экономить на запасных частях, устанавливая китайские дешевые подшипники и помпы непонятного производства. Также желательно следить за состоянием защитного кожуха механизма, ведь нередко его повреждение приводит к попаданию грязи и воды на ролики и ремень, что способствует сокращению ресурса. Если уж поломка и приключилась, то нужно найти специалистов, которые смогут качественно выполнить ремонт цепи ГРМ или же ремня.
Ремонт и техническое обслуживание газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания
Назначение, устройство и работа газораспределительного механизма автомобиля. Основные неисправности ГРМ. Периодичность, перечень и трудоемкость выполнения работ. Виды технического обслуживания и последовательность ремонта двигателя внутреннего сгорания.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.08.2016 |
| Размер файла | 553,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
- Введение
- 1. Назначение, устройство и работа ГРМ
- 2.Неисправности ГРМ
- 3.Ремонт стержня клапана правкой
- 3.1 Хромирование
- 3.2 Осталивание
- 3.3 Железнение
- 3.4 Шлифование
- 4. Разборка ГРМ
- 5. Инструмент и оборудование
- 6. Охрана труда
- Заключение
- Список литературы
Введение
В процессе эксплуатации автомобиля его надежность и другие эксплуатационные качества постоянно снижаются вследствие изнашивания деталей, а так же коррозии и усталость металла, из которого они изготовлены. Что бы продлить срок службы автомобиля и его агрегатов следует своевременно проводить техническое обслуживание.
В Российской Федерации принято планово предупредительная система технического обслуживания, предусматривающая обязательное выполнение с заданной периодичностью определенного комплекта работ. Такое техническое обслуживание направленно на поддержание автомобиля в исправном состоянии. Сущность системы технического обслуживания заключается в том, что этот объем работ выполняется в плановом порядке с целью предотвращения возникновения технических неисправностей
По периодичности, перечню и трудоемкости выполнения работ техническое обслуживание делиться на следующие виды:
1. Ежедневное техническое обслуживание
2. Техническое обслуживание №1
3. Техническое обслуживание №2
4. Сезонное обслуживание
Ежедневное техническое обслуживание.
Выполняется перед выездом автомобиля на линию и после и после въезда. Служит для обеспечения технического контроля автомобиля, направленное на обеспечение безопасности и поддержании надежности автомобиля, включает общий контроль, направленный на обеспечение безопасности движения, поддержание надлежащего внешнего вида, заправку топливом, маслом и охлаждающей жидкостью.
Техническое обслуживание №1
Во время технического обслуживания №1, выполняют все работы входящие в ежедневное техническое обслуживание, а так же дополнительно проводят:
· Смазочные и очистительные работы.
При общей диагностике проверяют люфты рулевого колеса и в шарнирах рулевых тяг при помощи прибора для проверки рулевых управлений. Эффективность действие рабочего стояночного тормоз на стенде. Работу приборов освещения и сигнализации, правильность установки зеркал заднего вида и состояния шин и давления в них при помощи манометра.
Контрольно-крепежные и регулирования работы:
Проверяют крепления двигателя к раме и оборудования к двигателю, проверяют натяжение ремней вентилятора, генератора, компрессора и насоса гидроусилителя. Выявляют в состояние приборов в системе питания и герметичность их соединений. Проверяют действие запорных механизмов, а так же крепления кузова автомобиля к раме, крыльев, подножек. Проверяют состояние рамы, узлов и деталей подвески, сцепного устройства, колеса. Проверяют уровень электролита в аккумуляторной батарее, при необходимости доливают дистиллированную воду, так же проверяют крепления контактов с полюсными выводами.
Смазочные и очистительные работы:
Проверяют уровень масла в картерах агрегатов согласно карте смазки, проверяют уровень тормозной жидкости в бачке, прочищаются сапуны коробки передач и главной передачи. Промываются воздушные фильтры, а так же заменяется масло и масляные фильтры в двигателе.
1. Назначение, устройство и работа ГРМ
Газораспределительный механизм — механизм своевременного распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Осуществляется путём перекрытия и открытия поршнями продувочных окон цилиндров в двухтактных двигателях, либо открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов в четырехтактных двигателях, имеющих привод от распределительного вала, распредвала и кулачкового механизма. Распредвал имеет жёсткую синхронизацию вращения с коленвалом, реализованную с помощью шестерёнчатой, зубчато-ремённой или цепной передачи.
Основными элементами газораспределительного механизма являются:
· ремень газораспределительного механизма или цепь;
· клапаны с мощными пружинами впускные и выпускные;
· впускные и выпускные каналы.
Распределительный вал двигателя внутреннего сгорания находится в головке блока цилиндров, а точнее — вдоль ее верхней части. Ключевыми элементами распределительного вала являются кулачки, число которых равно общему количеству впускных и выпускных клапанов. Распределительный вал расположен относительно клапанов таким образом, что каждому клапану соответствует свой кулачок. При вращении вала кулачки поочередно давят на соответствующие клапаны, благодаря чему те своевременно открываются. Когда кулачок перестает давить на клапан, распределительный вал вращается с большой скоростью, и давление очень скоротечно, он под воздействием мощной пружины возвращается на место, плотно закрывая отверстие.
В целом распределительный вал с кулачками предназначен для своевременного и согласованного с движением поршней в цилиндрах открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Иначе говоря, посредством распредвала впускной клапан открывается в самом начале первого такта, когда поршень еще находится в верхней мертвой точке, и закрывается сразу, как только поршень достигнет нижней мертвой точки. Выпускной клапан открывается именно в конце третьего такта, когда поршень находится в НМТ, и закрывается по достижении им ВМТ, то есть когда выхлопные газы будут выдавлены поршнем через отверстие выпускного клапана.
Распределительный вал получает энергию вращения от коленчатого вала, с которым он соединен либо цепью, либо зубчатым ремнем газораспределительного механизма. Для этого на конце распредвала закреплена соответствующая шестерня, а на конце коленчатого вала — зубчатый шкив или звездочка. Например, в автомобиле ВАЗ-2106 используется цепь, а в ВАЗ-2108, «Форд-Эскорт», «Опель — Вектра» — ремень ГРМ.
Чтобы цепь постоянно находилась в требуемом натяжении, применяется натяжитель, установленный в комплекте с башмаком. Если в машине используется ремень ГРМ, то для его натяжения предусмотрен специальный натяжной ролик (рис. 1).
Ремень ГРМ и цепь являются весьма важными деталями. Цепь считается более надежной, но и ремень выдерживает пробег в среднем до 60 000 км. Разрыв ремня ГРМ чреват катастрофическими последствиями для двигателя будут погнуты клапаны и др: придется делать сложный и дорогостоящий капитальный ремонт. Кстати, разрыв ремня ГРМ на водительском сленге называется «встречей поршней с клапанами» в результате чего ломается и то, и другое.
Поэтому, когда вы покупаете подержанный автомобиль, сразу поменяйте в нем ремень ГРМ, даже если продавец будет уверять в том, что «все заменено и все новое». Замена ремня обойдется намного дешевле капитального ремонта двигателя. Тем более что лопнуть ремень может в самое неподходящее время, например, в дороге.
Рис. 1. Схема ременного привода распределительного вала
Иногда одновременно с ремнем следует заменить и его ролики, которые со временем заметно изнашиваются. Развалившийся ролик приводит к таким же фатальным для двигателя последствиям, как и лопнувший ремень ГРМ.
Иногда из газораспределительного механизма доносится характерный металлический стук. Причиной могут быть износ кулачков распределительного вала, слишком большие зазоры клапанного механизма, поломка клапанных пружин либо износ рычагов. При наличии больших зазоров клапанного механизма их следует отрегулировать, в остальных случаях неисправные запчасти подлежат замене.
Главным критерием, по которому определяют чрезмерное увеличение зазоров у клапанов, является частый металлический стук, хорошо слышимый при работе двигателя на холостых оборотах с малой частотой вращения коленчатого вала. Данная неисправность приводит к повышенному износу торцов стержней клапанов, наконечников стержней или регулировочных шайб, а также потере мощности двигателя, поскольку время пребывания клапанов в открытом положении уменьшается и, как следствие, ухудшается наполняемость цилиндров горючей смесью и полнота их очистки на четвертом такте работы. Детали клапанного механизма (рис. 2):
Если появляются характерные хлопки из карбюратора или из глушителя — значит, зазор у клапанов чересчур маленький и его также необходимо отрегулировать. Такая неисправность является причиной неплотного прилегания клапанов к своим седлам, в результате чего снижается компрессия в цилиндрах и двигатель теряет мощность.
При сильном износе клапанов следует выполнить их притирку к седлам либо вообще заменить. В некоторых случаях цепь газораспределительного механизма работает очень шумно, что, как правило, обусловлено ее удлинением за счет износа шарнирных соединений звеньев. Цепь необходимо натянуть или просто заменить.
2. Неисправности ГРМ
Основными неисправностями газораспределительного механизма являются:
· нарушение тепловых зазоров клапанов на двигателях с регулируемым зазором;
· износ подшипников, кулачков распределительного вала;
· неисправности гидрокомпенсаторов на двигателях с автоматической регулировкой зазоров;
· снижение упругости и поломка пружин клапанов;
· износ и удлинение цепи или ремня привода распределительного вала;
· износ зубчатого шкива привода распределительного вала;
· износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок;
· нагар на клапанах.
Можно выделить следующие причины неисправностей ГРМ:
· выработка установленного ресурса двигателя и, как следствие, высокий износ конструктивных элементов;
· нарушение правил эксплуатации двигателя, в том числе использование некачественного жидкого, загрязненного масла, применение бензина с высоким содержанием смол, длительная работа двигателя на предельных оборотах.
Самой серьезной неисправностью газораспределительного механизма является т.н. зависание клапанов (рис. 3), которое может привести к серьезным поломкам двигателя.
Причин у неисправности две. Применение некачественного бензина, сопровождающееся отложением смол на стержнях клапана. Другой причиной является резонанс, ослабление или поломка пружин клапанов.
В этом случае при достижении поршнем верхней мертвой точки клапан не успевает сесть в «седло». К счастью, данная неисправность на современных автомобилях встречается достаточно редко. Отдельно необходимо сказать о неисправностях гидрокомпенсаторов. При использовании жидкого или сильно загрязненного масла гидрокомпенсатор перестает выполнять свою основную функцию, а именно автоматически компенсировать зазоры в ГРМ. Дальнейшая эксплуатация двигателя может привести к заклиниванию гидрокомпенсаторов.
Нарушение теплового зазора на двигателях с регулируемым зазором может произойти по причине износа подшипников и кулачков распределительного вала, износа зубчатого шкива привода распределительного вала, а также вследствие неправильной регулировки.
Неисправности ГРМ достаточно сложно диагностировать, т.к. сходные внешние признаки могут соответствовать нескольким неисправностям. Зачастую конкретная неисправность устанавливается непосредственным осмотром конструктивных элементов ГРМ со снятием крышки головки блока цилиндров.
Большинство неисправностей газораспределительного механизма приводит к нарушениям фаз газораспределения, при которых двигатель начинает работать нестабильно и не развивает номинальной мощности.
Внешние признаки и соответствующие им неисправности ГРМ:
· металлический стук в головке блока цилиндров на малых и средних оборотах;
· снижение мощности двигателя
· нарушение теплового зазора клапанов;
· износ подшипников, кулачков распределительного вала
· металлический стук в головке блока цилиндров на холодном двигателе;
· снижение мощности двигателя
· шум в районе привода распределительного вала;
· выстрелы в глушитель
· износ и удлинение цепи (ремня) привода распределительного вала;
· износ зубчатого шкива привода
· синий дым отработавших газов;
· снижение уровня масла в картере двигателя;
· снижение мощности двигателя
· износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок;
· звонкие металлические стуки (детонационные стуки) при разгоне автомобиля;
· работа двигателя с перебоями
· нагар на клапанах;
· бензин низкого качества
· кратковременные провалы в работе холодного двигателя;
· снижение мощности двигателя;
· снижение упругости и поломка пружин клапанов;
технический ремонт газораспределительный двигатель
3. Ремонт стержня клапана правкой
При наличии трещин клапан бракуется. Деформация стержня клапана устраняется статической правкой. Износ стержня устраняется хромированием или железнением. Клапаны головки цилиндров двигателя изготовлены из различных материалов.
Торец стержня выпускного клапана (рис.4) изготовлен из стали 40ХН, а головка со стержнем изготовлены из стали 4Х14Н14В2М. Клапан закаливают и отпускают до твердости головки HRC 25-30 и торца стержня HRC 50-57.
Рис. 4. Выпускной клапан
Впускной клапан изготовлен из стали 4Х10СМ2 и термически обработан до твердости HRC 35-40, а торец до твердости HRC 50-57, на глубину 2-3 мм.
Основными дефектами клапанов являются износ или выгорание рабочей фаски, изгиб или износ стержня по диаметру, а также износ торца стержня клапана.
Для устранения износа или выгорания рабочей фаски ее шлифуют “как чисто” до шероховатости 0,63 мкм. При этом высота цилиндрической части головки должна быть не менее 0,5 мм, а при высоте менее 0,5 мм — клапан бракуют. Фаску выпускного клапана шлифуют под углом 45*, а впускного под углом 60*.
Перешлифованная рабочая фаска выпускного клапана должна иметь следующие параметры:
· толщина пояска цилиндрической поверхности тарелки не менее 1,0 мм;
· шероховатость поверхности 0,63 мкм;
· биение рабочей поверхности фаски относительно стержня не более 0,03 мм
· толщина пояска цилиндрической поверхности тарелки не менее 0,75 мм;
· шероховатость поверхности не ниже 1,25 мкм;
· биение рабочей фаски относительно стержня не более 0,03 мм.
Обычно перед шлифовкой клапана проверяют его стержень на изгиб и при необходимости правят. Для проверки на изгиб стержень клапана кладут на призмы индикатора и проверяют непрямолинейность образующей стержня клапана, которая должна быть не более 0,01 мм, а биение рабочей фаски относительно образующей — не более 0,03 мм. Правку производят легкими ударами деревянного или свинцового молотка.
При износе стержней клапанов их шлифуют под ремонтный размер до диаметров: для впускного — 11,8 мм или 11,6 мм (допуск — минус 30-55 мкм) и для выпускного — 11,8 мм или 11,6 мм (допуск — минус 70-95 мкм) При шлифовании на бесцентровошлифовальном станке методом врезания необходимо впоследствии углубить кольцевую канавку под сухари до диаметра 10,1-0,12 мм. При шлифовании на круглошлифовальном станке клапан торцом вставляют в оправку с цилиндрическим отверстием и поджимают центром со стороны головки клапана. Оправка конусной поверхностью крепится в шпинделе станка.
После шлифовки стержень полируют до шероховатости 0,16 мкм. Овальность и конусность образующей поверхности стержня допускается не более 0,01 мм. Изношенные стержни клапанов восстанавливают осталиванием с последующим шлифованием до номинального диаметра: выпускного клапана — 12 мм (минус 70-95 мкм) и впускного — 12 мм (минус 30-55 мкм). Стержни клапанов, имеющие износ по диаметру менее 11,45 мм бракуют.
Изношенный торец стержня клапана шлифуют и полируют до шероховатости 0,32 мкм, с последующим снятием фаски 0,45х45″. Если расстояние от кольцевой канавки до торца стержня клапана менее 7,2 мм, торец наваривают электродом марки Т-590 или высокоуглеродистой проволокой марки У8. Затем торец шлифуют, калят до твердости HRC 50-57 и полируют. При этом необходимо выдержать размер 7,4-0,1 мм и обеспечить перпендикулярность торца относительно образующей стержня клапана; допускается отклонение не более 0,1 мм на длине 100 мм (см. рис. 163).
Процессы хромирования, осталивания и электронатирання применяются для компенсации износа рабочих поверхностей деталей.
3.1 Хромирование
Хромированием целесообразно восстанавливать детали с износом не более 0,3 мм. При большей толщине покрытия из хрома имеют пониженные механические свойства. Кроме того, повышается стоимость восстановления детали. Поэтому наращивания толстого покрытия надо избегать.
Электролиты для хромирования. В качестве электролита при хромировании применяется водный раствор хромового ангидрида и серной кислоты. Наибольшее применение находят стандартные электролиты, содержащие 200250 г/л хромового ангидрида и 2,02,5 г/л серной кислоты. Соотношение 100:1 важно выдерживать. Для нормальной работы электролита площадь анодов должна быть в полтора-два раза.
В авторемонтном производстве находят также применение так называемые саморегулирующиеся электролиты, которые за счет введения в них специальных добавок не требуют корректирования концентрации. В них кроме хромового ангидрида (225300 г/л) входят сернокислый стронций (5,56,0 г/л) и кремнефтористый калий
Технология хромирования. Она включает в себя три группы операций подготовку детали, нанесение слоя хрома, обработку покрытия.
Перед поступлением в гальванический цех участок деталь должна быть тщательно вымыта и очищена от всех загрязнений. Если восстанавливаемая поверхность имеет конусообразность, овальность, риски или задиры, то деталь должна пройти механическую обработку до устранения этих дефектов.
Участки детали, не подлежащие хромированию, должны быть надежно закрыты. Для изоляции этих мест применяют защитные экраны из фторопласта, винипласта полихлорвинилового пластиката, а также трубки из фарфора и других кислотостойких материалов.
При монтаже деталей на подвески необходимо обеспечить надежный и электрический контакт с токоподводящей штангой благоприятные условия для равномерного распределения покрытия по поверхности детали и для удаления пузырьков водорода, выделяющихся при электролизе.
Непосредственно перед хромированием детали несколько раз обезжиривают и проводят анодную обработку, цель которой удалить с поверхности детали тончайшие окисные пленки. Анодную обработку производят в той же ванне, что и хромирование. Деталь сначала выдерживают без тока, затем в течение 3045 с пpи плотности тока 25 35 А/дм 2 , после чего переключают на катод. С этого момента на поверхности детали начинает осаждаться слой хрома.
3.2 Осталивание
По сравнению с хромированием процесс осталивания имеет ряд преимуществ: большую скорость нанесения покрытия, высокий выход, металла по току, возможность получения более толстых покрытий, использование более простых и дешевых электролитов. Осталиванием восстанавливают изношенные стержни клапанов, цилиндрические поверхности толкателей, валики масляных и водяных насосов, другие детали.
Технологический процесс восстановления деталей осталиванием состоит из подготовки восстанавливаемой поверхности к осталиванию, анодного травления, собственно осталивания, промывки и механической обработки.
Очищенную от загрязнений деталь сначала шлифуют до устранения следов износа, затем отправляют в гальванический цех для дальнейшей обработки. Здесь детали обезжиривают, для чего их монтируют на подвески и опускают в ванну с раствором следующего состава: 20 г/л едкого натра; 25 г/л соды углекислой или кальцинированной; 25 г/л тринатрийфосфата; 5 г/л растворимого (жидкого) стекла. Обезжиривание проводят в течение 56 мин при плотности тока 23 кА/м 2 . Температура раствора должна быть 7080°С.
Обезжиренные детали промывают в горячей воде, поверхности, не подлежащие покрытию, изолируют полихлорвиниловой лентой или другим кислотостойким материалом. После такой обработки деталь еще раз обезжиривают венской известью с добавкой 5% кальцинированной соды и промывают проточной холодной водой.
Электролитическое анодное травление выполняют в ванне такого состава: 360.400 г/л серной кислоты; 10 20 г/л сернокислого железа. Плотность тока 2,5 3,0 кА/м 2 , температура 1520°С, продолжительность 1-2 мин. Детали, прошедшие анодное травление, промывают в горячей воде. Затем подвески с деталями загружают в ванну для осталивания.
Осталивание рекомендуется проводить в ванне следующего состава: 250300 г/л хлористого железа; 1,Of 1,5 г/л соляной кислоты; 10 г/л хлористого марганца;
Возможно применение и других составов.
Процесс осталивания рекомендуется начинать с малой плотности тока 0,5 кА/м 2 , 2 , пока его плотность не достигнет ЗА кА/м 2 Температуру электролита надо выдерживать в пределах 6090 °С.
После осталивания и промывки детали вместе с подиссками погружают в ванну обезжиривания и нейтрализации кислоты. Состав электролита: 2030 г/л едкого натра 1020 г/л жидкого стекла; 2530 г/л кальцинированной соды. Время обработки 34 мин, температура 60-70°С.
Завершается восстановление детали механической обработкой.
3.3 Железнение
Железнением называется процесс получения прочных износостойких железных покрытий из электролитов. Этот процесс используется в ремонтном производстве для компенсации износа поверхностей деталей. Однако он может использоваться для исправления брака механической обработки, упрочнения рабочих поверхностей деталей из малоуглеродистой стали, не прошедших термическую обработку покрытия пластинок твердого сплава для облегчения прижатия их к резцам.
Химический состав электролитического железа зависит от состава исходных материалов, применяемых при электролизе. В обычных условиях электролиза с применением растворимых анодов железо осаждается с большим количеством примесей и по химическому составу напоминает малоуглеродистую сталь. Физико-химические свойства железных покрытий характеризуются следующими показателями: мелкокристаллическая структура, плотность г/см 3 , температура плавления 1535°С, коэффициент линейного расширения 11,9] 10
° град- 1 , предел прочности неотожженного железа 735. 776 МПа, относительное удлинение 10. 50%, микрон твердость 1600. 7800 МПа в зависимости от условий электролиза. Основные физико-механические и связанные с ним эксплуатационные свойства железных покрытий (структура, твердость, плотность, износостойкость, внешний вид) изменяются в широких пределах в зависимости от условий электролиза. Износоустойчивость деталей, восстановленных твердым (4000. 600& МПа) электролитическим железом, не уступает износостойкости новых деталей. Таким образом, твердое электролитическое железо по химическому составу напоминает малоуглеродистую сталь, а по некоторым свойствам (твердость, прочность, износостойкость, коррозионная стойкость) среднеуглеродистую сталь. Процесс обладает следующими технико-экономическими показателями: исходные материалы и аноды недефицитны и дешевы, высокий выход металла по току (85. 95%); высокая производительность скорость осаждения железа 0,2. 0,5 мм/ч; толщина твердого покрытия может достигать 0,8. 1,2 мм; возможность широких пределах регулировать свойства покрытий (микротвердость 1600. 7800 МПа) в зависимости от их назначения обусловливает универсальность процесса; достаточно высокая износостойкость покрытий, приближающаяся к износостойкости закаленной стали; покрытия хорошо хромируются, что позволяет при необходимости повышать износостойкость деталей нанесение более дешевого, чем хромового, комбинированного двухслойного покрытия железо + хром; себестоимость восстановления деталей железнением составляет примерно 30. 50% стоимости новых деталей при равной износостойкости.
3.4 Шлифование
Шлифование является основным способом обработки износостойких покрытий, отличающихся высокой твердостью. Шлифование обеспечивает должное качество поверхностного слоя. Покрытия на основе карбидов вольфрама и керамики могут быть эффективно обработаны только шлифованием. При абразивной обработке применяют материалы, состоящие из зерен, обладающих высокими твердостью и режущей способностью. Абразивные материалы бывают природные горные породы и минералы и искусственные. Природных материалов мало, они недостаточно однородны и тверды. Из природных материалов используют корунд, наждак смесь корунда с оксидами железа, кремния, титана и др., кремень, кварцевый песок, пемзу. К искусственным абразивным материалам, применяемым при шлифовании, относятся карбид кремния — карборунд SiC, карбид бора, электрокорунд, крокус содержащий до 75% оксида железа, оксид хрома, оксид алюминия. Для полирования служат: крокус, трепел, доломит, технический мел, высокая известь до 95% оксида кальция, каолин, тальк.
Зерна шлифующих материалов имеют острые грани и при шлифовании, разрушаясь, образуют осколки с острыми гранями, тем самым самозатачиваются. Зерна полирующих материалов округлой формы, что способствует выравниванию обрабатываемой поверхности. Шлифовальный круг состоит из шлифзерен, связанных каким-либо веществом. Эти круги изготовляют прессованием или литьем абразивного материала. В качестве абразивного материала используют карборунд, корунд, наждак с размером зерен 250. 1200 мкм; как связку — различные глины, полевой шпат, жидкое стекло, смолы, резины и др.
Шлифовальные круги различаются по твердости. Твердостью шлифовального круга принято считать сопротивление его связки выкрашиванию зерен при работе. При шлифовании твердых материалов следует применять мягкие круги, в которых выпадение затупившихся зерен и оголение новых происходит быстрее. При шлифовании мягких металлов зерна тупятся медленнее и круг может быть твердым.
Шлифование и полирование ведут с помощью кругов или непрерывной гибкой абразивной ленты.
Для обработки чугуна, цветных металлов и сплавов, титановых сплавов обычно применяют абразивные зерна из черного (53С. 55С) и зеленого карбида кремния (63С. 64С). Круги из карбида кремния (64С) пригодны для обработки покрытий средней и высокой износостойкости, однако в большинстве случаев эта обработка нерентабельна для покрытий твердостью 40. 50 HRC.
Шлифование сопровождается выделением большого количества тепла и деформацией поверхностного слоя на глубину до 50 мкм, что способствует возникновению в этом слое значительных растягивающих напряжений. Неправильно выбранные режимы резания, затупленные зерна и «засаленный» круг приводят к структурным изменениям поверхностного слоя, покрытия, образованию прижогов и шлифовальных трещин. В поверхностном слое недопустимо оставлять растягивающие остаточные напряжения, отпущенные участки и шлифовальные трещины. Прижоги при шлифовании снижают предел выносливости на 30%, а шлифовальные трещины — до 3 раз. Поверхностное обезуглероживание и снижение твердости только на 5 HRC уменьшает долговечность, например, зубчатых колес в 2. 3 раза. Поэтому при шлифовании покрытий значения режимов следует выбирать значительно меньшие, чем при обработке монолитных материалов.
Режим шлифования определяется материалом обрабатываемой детали, скоростью вращения круга и его давлением на поверхность детали. Качество шлифования и полирования кругами в значительной степени зависит от окружной скорости круга. При отделке твердого металла необходима более высокая окружная скорость, чем при отделке мягкого. При шлифовании следует поддерживать определенную частоту вращения круга; увеличение ее равносильно применению более твердого круга. Частота вращения шлифовальных кругов, применяемых при обработке различных материалов, зависит от диаметра круга.
4. Разборка ГРМ
1. Установить автомобиль правой стороной на подпорку или домкрат, снять колесо.
2. Снять декоративную крышку двигателя.
3. Снять свечи зажигания для облегчения прокручивания коленчатого вала (КВ). Я свечи не снимал, т.к. при попытке снятия наконечника с первой же свечи на ней остался кусок высоковольтного провода, который вырвался из наконечника. С установленными свечами двигатель проворачивал с некоторым усилием за колесные шпильки, вставив между ними ручку молотка.
4. Открутить крепеж насоса гидроуселителя рулевого механизма (ГУР). Два болта, ключ на 14 мм. В процессе дальнейшей работы насос легко можно смещать в необходимом направлении.
5. Снять передний кронштейн декоративной крышки двигателя.
6. Подпереть двигатель подставкой (домкратом) под масляный поддон, подложив обрезок доски.
7. Снять кронштейн двигателя, состоящий из двух частей: стальная пластина и непосредственно литой кронштейн. Два болта и 3 гайки. Ключ — «головка» на 17 мм.
8. Снять ремень генератора. Ослабление ремня ключом на 12 мм. Закручиваем, натягиваем, откручиваем — ослабляем.
9. Снять ремень ГУРа
10. Открутить шкив помпы. Четыре болта ключ на 10 мм.
11. Снять ремень компрессора кондиционера. Ослабление ремня ключом на 12 мм закручиваем — натягиваем, откручиваем — ослабляем. Операция выполняется в колесной арке.
12. Открутить болт крепления шкива КВ через специальное отверстие в грязезащитном фартуке двигателя. Ключ «головка» на 22 мм. Здесь есть два варианта, а может и больше. Первый: заблокировать ступицу колеса, а затем откручивать болт. Второй: снять датчик оборотов и за имеющиеся в его гнезде шлицы заблокировать КВ, после чего откручивать болт. Я пробовал и тот и другой метод, в результате болт открутил вторым способом.
13. Непосредственно шкив КВ на моем двигателе снимался очень легко, покачиванием его руками. Возможно, на другом двигателе понадобится съемник. Для облегчения данной операции я открутил переднюю часть подкрылка после чего снял грязезащитный фартук двигателя, который крепится тремя болтами с шестигранной головкой на 10 мм., два установлены в верху, в третий впереди доступ к ним через арку колеса.
14. Снять верхнюю половину крышки ГРМ. Четыре болта с втулками и резинками, ключ «головка» на 10 мм. Вместе с крышкой снимается кронштейн декоративной крышки двигателя. При снятии крышек обратить внимание на длину болтов — они разные.
15. Снять нижнюю половину крышки ГРМ. Пять болтов с втулками и резинками, ключ «головка» на 10 мм.
16. Провернуть КВ и добиться одновременного совпадения меток на зубчатом шкиве КВ и шкиве вала ГРМ с метками на картере двигателя. Шкив вала ГРМ имеет отверстие, через которое должна быть видна цветная метка. Зубчатый шкив КВ сам имеет цветную метку, которая должна быть направлена на специальный выступ.
17. Попытаться оценить и запомнить степень натяжения ремня ГРМ. Открутить натяжной ролик. Ключ накидной на 14 мм.
18. Снять ремень ГРМ, сохраняя на всех последующих операциях положение КВ и вала ГРМ.
19. Снять направляющий ролик. Ключ накидной на 14 мм.
20. Очистить поверхности картера двигателя и шкивы ремня ГРМ от пыли и грязи. После очистки проверить отсутствие остатков грязи в шлицах шкивов (без их проворачивания).
Осуществляется в обратной последовательности. Дополнительно используется шестигранник для натяжения ремня ГРМ, особое внимание обращать на положение КВ и вала ГРМ относительно меток. Натяжение ремня делал на глаз, немного сильнее, чем был натянут старый ремень, надеясь, что приработавшись он немного прослабнет. После закрепления натяжного ролика провернуть коленчатый вал и еще раз проверить натяжение ремня.
Перед установкой шкива КВ установить грязеотражательную шайбу. Болт шкива затягивал, постукивая молотком по ключу.
Вместе с верхней половиной крышки ГРМ устанавливается кронштейн декоративной крышки двигателя. Кронштейн закрепляется длинными болтами.
Шкив помпы устанавливается вырезом на выступ вала. На него сначала надеваем ремень ГУРа, затем ремень генератора.
После закрепления кронштейна двигателя убрать подставку (домкрат) из-под двигателя. Важно не просто его ослабить, а полностью убрать т.к. при последующем опускании автомобиля на колеса двигатель вновь в него упрется.