Технология регулировки механизмов двигателя после ремонта

Для проверки качества ремонта, а также для определения развиваемой двигателем мощности и расхода горючего отремонтированный двигатель перед вводом в эксплуатацию необходимо иапытать.

Перед испытанием двигатель надо обкатать (приработать) т.е. надо, чтобы он некоторое время поработал от постороннего двигателя (холодная обкатка), а затем обычным путем — на топливе (горячая обкатка).

Обкатку отремонтированного двигателя производят для того, чтобы сгладить неровности на трущихся поверхностях, оставшиеся после механической обработки, и этим уменьшить трение и улучшить взаимодействие деталей в механизмах двигателя. Кроме того, во время обкатки регулируют отдельные механизмы двигателя (клапаны, систему смазки и др.), а также выявляют и устраняют дефекты, допущенные при ремонте и сборке.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Холодная обкатка двигателя. Холодную обкатку двигателя производят на специальном стенде от постороннего двигателя сначала на малых оборотах, потом обороты постепенно увеличивают до номинальных и дают двигателю поработать в течение 1,5-2,0 ч, при этом его обильно смазывают охлажденной смазкой. Во время приработки внимательно наблюдают за нагревом трущихся частей двигателя.

В процессе холодной обкатки с прирабатывающихся поверхностей удаляется наибольшее количество имеющихся неровностей, в результате чего много мельчайшей металлической пыли попадает в масло и загрязняет его. Поэтому при холодной обкатке рекомендуется масло из двигателя периодически сливать, промывать картер и заливать в него свежее масло для дальнейшей приработки деталей.

После холодной обкатки производят горячую обкатку двигателя сначала без нагрузки, а затем и с нагрузкой.

Горячая обкатка двигателя. Горячую обкатку двигателя без нагрузки выполняют в течение часа, а с нагрузкой — около четырех часов. В процессе приработки с нагрузкой двигатель надо отрегулировать, устранить обнаруженные дефекты и подготовить его к испытаниям.

Перегрев шатунных и коренных подшипников, втулок распределительного вала и заднего подшипника вентилятора не допускается. Не должно быть также стука в подшипниках, поршнях, поршневых пальцах и системе газораспределения. Равномерный шум распределительных шестерен допускается.

Если в процессе приработки обнаружатся дефекты, которые на месте устранить нельзя, двигатель необходимо снять со стенда и передать в сборочное отделение (цех).

Испытание двигателя. Двигатель после приработки испытывают, чтобы установить развиваемую им мощность и расход топлива. Испытания проводят при соблюдении определенных условий, в частности, температура выходящей охлаждающей воды при испытании должна быть 85-95 °С, а температура масла в картере — не более 70 °С.

Для приработки и испытания двигателей после ремонта оборудуют специальные тормозные установки. Наиболее распространены установки с гидравлическими и электрическими тормозами.

Обкатку и испытание двигателей в ремонтных мастерских выполняют на электрическом тормозном стенде СТЭУ -28-1000 (С -стенд, Т — тормозной, Э — электрический, У -универсальный, 28 — мощность электродвигателя в л. е., 1000 — синхронное число оборотов электродвигателя в минуту).

Электрический тормозной стенд (рис. 165) имеет приборы и приспособления для холодной и горячей обкатки двигателя, а-также для определения его мощности и расхода жидкого топлива. При холодной обкатке после ремонта двигатель приводится в движение электродвигателем. Число оборотов и мощность регулируют рукояткой 8 жидкостного реостата, включенного; в цепь ротора электродвигателя. Расход топлива определяют по показаниям весов. Температуру охлаждающей воды и масла; в картере контролируют с помощью термометров, давление масла — по манометру, а число оборотов коленчатого вала — по счетчику оборотов (тахометру).

Для определения мощности двигателя опускают электроды жидкостного реостата тормозного стенда в бак и таким образом нагружают двигатель. Двигатель нагружают до тех пор, пока число оборотов при максимальной подаче не достигнет номинальной величины. Максимальная подача определяется по углу поворота дроссельной заслонки или рейки топливного насоса.

Двигатель, прошедший испытание, подвергают контрольному осмотру для проверки состояния наиболее ответственных деталей цилиндров, поршней, поршневых колец, подшипников и шеек коленчатого вала (только шатунных).

Если указанные детали исправны и никаких дефектов в двигателе не обнаружено, снятые для контрольного осмотра детали промывают, смазывают и -ставят на двигатель. В картер заливают масло и дают проработать двигателю без нагрузки в течение 10 мин.

Только после этого двигатель считают годным к установке на электростанции для длительной эксплуатации и оформляют его прием из ремонта.

Если же при контрольном осмотре обнаружат серьезные дефекты, требующие замены части основных деталей шатунно-кривошипного механизма, двигатель после устранения дефектов снова ставят на приработку и испытание по полному циклу.

При осмотре подшипников надо убедиться, что на их поверхности нет трещин, раковин, выкрашиваний и других дефектов. Прилегание рабочей плоскости подшипников должно быть не менее 85%. Слой баббита не должен отставать от внутренней поверхности вкладыша. Масляные канавки не должны иметь наплывов.

Болты должны быть зашплинтованы новыми шплинтами и не должны проворачиваться в отверстиях шатуна.

Неисправности, регулировка и ТО двигателя (ГРМ, кривошипношатунный механизмы)

1. Основные неисправности двигателя (кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы)

Рассмотрим наиболее характерные неисправности двигателей автомобилей и перечислим основные причины их возникновения. Двигатель работает неустойчиво или останавливается на холостом ходу. Основные причины: неисправности системы питания, зажигания; повышенный износ кривошипно-шатунного (КШМ) и газораспределительного (ГРМ) механизмов.

Двигатель развивает недостаточную мощность. Основные причины: плохое наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью; недостаточная компрессия; перегрев двигателя; неисправности системы питания, зажигания; повышенный износ кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения; прогорание прокладки головки блока.

Увеличенный расход топлива и повышенная токсичность отработавших газов. Основные причины: неисправности системы питания, зажигания и механизма газораспределения.

Дымный выхлоп. Основные причины: при черном выхлопе — переобогащение смеси, при синем — сгорание масла в выпускной системе из-за повышенного уровня в картере двигателя или износа цилиндропоршневой группы.

Выстрелы в глушителе. Основные причины: неплотное закрытие выпускного клапана или его подгорание; богатая смесь.

Хлопки во впускном трубопроводе. Основные причины: неплотное закрытие впускного клапана; бедная смесь.

Повышенный расход масла. Основные причины: износ или закоксовывание поршневых колец; износ поршней и стенок цилиндров, маслоотражательных колпачков и направляющих втулок клапанов; засорение системы вентиляции картера.

Недостаточное давление масла в двигателе. Основные причины: износ коренных и шатунных шеек и подшипников коленчатого вала; неисправности системы смазки.

Стуки и шумы при работе двигателя. Основная причина: износ деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов двигателя.

2. Регулировочные работы и ТО двигателя (ГРМ, кривошипношатунный механизмы)

В случае необходимости, а для старых моделей двигателей периодически, при ТО осуществляется проверка крепления головки блока цилиндров в определенной последовательности (рис. 1) моментом затяжки, индивидуальным для каждого двигателя.

Общий принцип затяжки: болты начинают затягивать от центра, удаляясь к периферии по спирали. Чугунную головку крепят в горячем состоянии, а головку из алюминиевого сплава — в холодном.

После пробега каждых 50…200 тыс. км (в зависимости от модели двигателя) меняется зубчатый ремень привода ГРМ. После установки зубчатого ремня следует проверить и при необходимости установить требуемое натяжение. Проверку производят с помощью специального прибора для измерения натяжения ремней, а при его отсутствии правильность натяжения проверяют поворотом ремня рукой: ремень должен поворачиваться на 90° вокруг своей оси. Натяжение ремня осуществляется натяжным роликом.

Рис. 1. Порядок затяжки болтов (1…10) головки цилиндров

Обычный прибор для измерения натяжения ремней представляет собой динамометрическое устройство (рис. 2). При измерении планку 1 опирают на шкивы ремня 6 и, надавив на ручку 3 до упора буртика штока 5 в упорную втулку 2, по шкале 4 динамометра определяют приложенное к ремню усилие.

Рис. 2. Схема прибора для определения натяжения ремня: 1 — планка; 2 — упорная втулка; 3 — ручка; 4 — шкала динамометра; 5 — буртик штока; 6 — шкивы ремня

Для определения натяжения ремня применяют приборы, в которых используется принцип струны — при разных натяжениях она издает звуки разных октав (рис. 3). Для определения звуковых волн создан специальный акустический прибор, который подносится к ветви ремня. Измерение натяжения ремня производится по вибрации ремня, получаемой при оттягивании ремня пальцем и его отпускании, а считывание подтверждается звуковым сигналом. На дисплей прибора выводится определенная частота колебаний (в герцах) соответствующей степени натяжения. Частоту настройки сравнивают со справочными данными.

При эксплуатации автомобиля в результате изнашивания и нагрева механических частей ГРМ изменяется зазор между рычагами (коромыслами) клапанов и кулачками распределительного вала (в двигателях других типов — между распределительным валом и толкателями, между коромыслами и клапанами). Поэтому периодически (примерно через каждые 30 тыс. км пробега), а также при любых ремонтах механизма или снятии головки блока цилиндров следует проверить и в случае необходимости отрегулировать этот зазор в двигателях, имеющих механический привод клапанов.

Рис. 3. Измерение напряжения по звуковым волнам: а — принцип измерения; б — прибор для измерения

Величина теплового зазора для каждого двигателя индивидуальна. В технических характеристиках двигателей могут быть приведены тепловые зазоры как для холодного, так и для горячего двигателя; для горячего двигателя зазор может быть как больше, так и меньше в зависимости от конструкции газораспределительного механизма.

Холодным считают двигатель, температура охлаждающей жидкости в котором ниже 35 °С, что достигается при остывании двигателя после его прогревания в течение не менее 4 ч при температуре окружающей среды 20 °С. Горячим считают двигатель, температура охлаждающей жидкости в котором около 80 °С (момент включения большого контура циркуляции жидкости).

Проверяют и регулируют тепловые зазоры клапанов при закрытых клапанах, т.е. при максимальном удалении вершины кулачка распределительного вала от коромысла (штанги толкателя, толкателя) клапана. Такое положение вала может быть достигнуто различными способами. Проверку зазоров производят с помощью щупа, представляющего набор пластин толщиной 0,02…0,50 мм (рис. 4).

Рис. 4. Регулировка зазоров в газораспределительном механизме: 1 — штанга; 2 — контргайка; 3 — регулировочный винт; 4 — отвертка; 5 — коромысло; 6 — щуп; 7 — клапан

Наиболее распространен способ, при котором сначала регулируются зазоры в клапанах первого цилиндра; при этом его поршень находится в ВМТ на такте сжатия. Такт сжатия определяется по возрастанию давления воздуха в цилиндре при движении поршня в ВМТ: необходимо вывернуть свечу зажигания (форсунку), закрыть ее отверстие в блоке цилиндров специальным свистком (пробкой, пальцем) и проворачивать коленчатый вал до сигнала свистка (выталкивания пробки, резкого возрастания давления на палец).

После регулировки тепловых зазоров клапанов первого цилиндра зазоры остальных клапанов регулируют в порядке их работы, каждый раз проворачивая коленчатый вал на 180° (для 4-цилиндровых двигателей), 120° (для 6-цилиндровых) или 144° (для 5-цилиндровых).

Величину зазора «клапан — седло» можно косвенно оценить по количеству сжатого воздуха, прорывающегося через неплотности закрытых клапанов. Для этого сначала снимают валики коромысел, обеспечивая одновременное закрытие клапанов во всех цилиндрах, затем — форсунки (или свечи), а потом в камеру сгорания от компрессора подают сжатый воздух под давлением 0,20…0,25 МПа. В зависимости от назначения проверяемого клапана (впускной или выпускной) индикатор расхода газов КИ-13671 (см. рис. 16) устанавливают на впускном трубопроводе воздухоочистителя или на выпускной трубе. Величина расхода газов через индикатор определяется аналогично измерению количества картерных газов. Если утечка воздуха одного из клапанов превышает допустимую, то головка цилиндров подлежит текущему ремонту.

При диагностировании КШМ на неработающем двигателе определяют зазоры в верхней и нижней головках шатуна. Для этого применяют устройство КИ-11140. Основание 5 данного устройства (рис. 5) с помощью съемного фланца 4 закрепляется вместо форсунки. Внутри корпуса перемещается упор 8, соединенный с ножкой индикатора 1. Корпус имеет специальный патрубок, через него камера сгорания с помощью шланга соединяется с краном управления компрессорно-вакуумной установки КИ-13907, которая создает избыточное давление или разрежение в камере сгорания.

Рис. 5. Схема устройства КИ-11140 для определения зазоров в кривошипно-шатунном механизме: 1 — индикатор; 2 — индикаторный штатив; 3 — оправка; 4 — съемный фланец; 5 — основание; 6 — кольцо; 7 — наконечник; 8 — упор

Для проведения измерений поршень в диагностируемом цилиндре устанавливают в положение ВМТ и с помощью установки типа КИ-13907 создают избыточное давление. Поршень опускается вниз, устраняя все зазоры в КШМ. Затем подводят упор 8 до соприкосновения с поршнем, устанавливают шкалу индикатора 1 на нуль и с помощью установки создают разрежение. Поршень начинает двигаться вверх и поочередно устраняет зазоры в КШМ: поршень — палец, палец — втулка верхней головки шатуна, шатунный вкладыш — шейка коленчатого вала. После остановки поршня по шкале индикатора определяют суммарный зазор в КШМ. Поскольку перемещение поршня происходит ступенчато, можно определить составляющие суммарного зазора. Этот метод очень трудоемкий и требует наличия компрессорно-вакуумной установки. При техническом обслуживании двигателя производятся также работы по проверке деталей выпускного тракта (приемная труба, глушитель и др.), крепление опор двигателя, крепление поддона картера двигателя.