Распределительный вал автомобиля – это элемент ГРМ, предназначенный для открытия или закрытия клапанов в определенные промежутки времени, когда поршень находится в верхней или нижней мертвой точке. Постель и сам распредвал также подвержены износу, что происходит из-за неправильного тюнинга. В этой статье вы узнаете о причинах износа, а также о том как происходит ремонт постели распредвала.
В любом двигателе внутреннего сгорания, все детали находятся в полном и синхронном взаимодействии между собой. Поэтому, прежде чем, говорить о дефектах самого распредвала, необходимо, в первую очередь, проверить его шейки и вкладыши коленчатого вала, которые нарушают горизонтальное положение последнего.
Основные причины поломки распредвала
Перед тем, как приступать к ремонту постели, необходимо вначале определить, поможет ли он в устранении неисправности. Бывают случаи, когда деталь уже не подлежит ремонту из-за слишком сильного износа и тогда ее лучше просто заменить.
Диагностика детали производится при помощи устройства, которое называется нутрометр. Этот индикаторный прибор настроен на определенные величины и при их отсутствии подает соответствующий сигнал. После проверки, полученные значения сравниваются со стандартными и на основе этих данных можно принимать решение о проведении ремонта.
Непосредственно перед диагностикой и ремонтом, нужно вначале снять распредвал. Для этого откручивается клапанная крышка и снимается привод механизма ГРМ. После этого, откручиваются болты крепления вала и он снимается. Затем уже вытаскивают саму постель.
Ремонт распредвала производится на специальном станке, который предназначен для его расточки или хонингования. Растачивая постель, ремонту нужно подвергнуть и саму головку блока цилиндров, так как стандартные размеры будут нарушены, то и расположение отдельных частей ГБЦ тоже нужно сменить.
Наверняка провести расточку постели самостоятельно будет очень трудно, поэтому лучше всего поручить эту задачу более опытному специалисту с соответствующим уровнем знаний. Он доведет постель до требуемых размеров и правильно выполнит хонингование.
После ремонта постели не забудьте устранить неисправности, которые довели распредвал до такого состояния. Ведь отремонтированный элемент не даст гарантии того, что он не выйдет из строя вновь, так как основные проблемы будут не решены. Теперь остается только поставить постель отрегулировать клапанный механизм и настроить двигатель под новые параметры.
vipwash.ru
Ремонт постели коленвала двигателя делается на блоках цилиндров, на которых нарушена геометрия или соосность коренных шеек коленвала.
ПРИ РЕМОНТЕ АВТОМОБИЛЯ НЕОБХОДИМО! ОТСЛЕЖИВАТЬ ИЗНОС ПОСТЕЛИ КОЛЕНВАЛА
Многие механики считают, что постель коленвала в блоке не изнашивается, и при ремонте автомобиля - не считают нужным проверить геометрию постели коленвала. А такое отсутствие должного и своевременного ухода и ремонта обычно приводит к плачевным результатам.
Новый или отшлифованный коленвал, устанавливаемый в изношенную и не отремонтированную постель, чаще всего зажимает, хотя внешне повреждения никак не проявляют себя.
Если коленвал крутится туго или зажимает, после запуска собранного двигателя в месте контакта коленвала с вкладышем происходит «сухое» трение поверхности вкладыша об коленвал. И как следствие - происходит местный перегрев узла и его заклинивание.
В результате действия механических и термических нагрузок, диаметр постели может увеличиваться. После запуска двигателя вкладыши обжимаются по форме постели, которая деформирована. Между коленвалом и вкладышем образуется увеличенный зазор, через который идет потеря давления масла.
Для восстановления геометрии постели коленчатого вала в блоке цилиндров - необходим ее ремонт. В зависимости от конструктивных особенностей двигателя существует несколько вариантов ремонта.
МЫ ПРОИЗВОДИМ ЛЮБОЙ ИЗ РЕМОНТОВ ПОСТЕЛИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
РАСТОЧКА ПОСТЕЛИ КОЛЕНВАЛА
Первый вариант - это расточка постели коленвала в ремонтный размер.
Производитель технологически закладывает возможность такого ремонта и выпускает увеличенные вкладыши по наружному диаметру. Например, так поступает производителя двигателей КАМАЗ или MANN.
Сложнее, если производитель двигателя не предусмотрел такого ремонта. Тогда на плоскошлифовальном станке крышки коренных подшипников занижаются. Вследствие чего размер шейки в вертикальном положении уменьшается. Далее, заниженные крышки устанавливаются на блок и затягиваются с необходимым моментом. После этого происходит расточка постели в номинальный размер с допусками, установленными заводом изготовителем для каждого мотора индивидуально. Важно, чтобы на блоке были затянуты все болты постели коленвала. Например, на грузовых автомобилях присутствуют не только основные болты, но и боковые. Их отсутствие существенно влияет на геометрию шеек.
Для соблюдения соосности шеек, расточка постели делается за один проход. Резец подается без остановки, пока все шейки не будут пройдены.
После ремонта постели, в процессе сборки двигателя, обязательно необходимо контролировать выступание поршней из блока цилиндров, зазоры в газораспределительном механизме и канавки под замки вкладыша. Дело в том, что на двигателях, на которых ремонт постели коленвала предусмотрен производителем двигателя, металл снимается равномерно со всей окружности шейки коленвала. Новое отверстие получается в одной «оси» с заводским.
Если такой ремонт не предусмотрен производителем мотора, то ось нового отверстия «уходит» в сторону головки блока, так как резец снимает металл, как с крышки, так и с самого блока, уменьшая компрессионную высоту.
Мы пытаемся это делать с минимально возможными потерями. Но технологически это неизбежно. В связи с этим коленвал в таком блоке поднимается выше, изменяя зазоры в сопрягаемых деталях газораспределительного механизма и цилиндро-поршневой группы, вплоть до того, что шестерни ГРМ начнут закусывать, а натяжители цепей не смогут выбирать «слабину».
Поэтому восстановить можно только тот блок цилиндров, геометрия в котором нарушена не более чем на 0,1-0,15 мм.
МЫ ГАРАНТИРУЕМ РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЯ САМОГО ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА И В МИНИМАЛЬНЫЕ СРОКИ
Мы профессионально и в минимальные сроки выполняем все работы по ремонту двигателя, в том числе работы по ремонту постели коленвала, чтобы долгие годы он служил верой и правдой своему хозяину.
Обращайтесь к нам, мы рады вам помочь!
auto-zip.ru
При ремонте кривошипно-шатунного механизма двигателя далеко не всегда удается обойтись только шлифовкой шеек коленчатого вала или заменой вкладышей. Довольно часто приходится восстанавливать опорные поверхности (постель) вала. В данной статье мы рассмотрим основные дефекты, возникающие при повреждении постелей коленвала, а также как восстановить и отремонтировать постель коленвала.
Поверхности постели коленчатого вала, образованной опорами в блоке и крепящимися к ним коренными крышками, воспринимают все нагрузки, возникающие при работе кривошипно-шатунного механизма. Ввиду этого конструкция постели обладает достаточно высокой прочностью и жесткостью. Однако, даже несмотря на то, что опорные поверхности отделены от вращающихся частей вала подшипниками скольжения, первые так же подвержены повреждениям, как и большинство деталей двигателя.
Наиболее распространенный дефект цилиндрических поверхностей, на которые опираются коренные шейки коленчатого вала, — отклонение формы их поперечного сечения от окружности, проявляющееся в виде эллипсности. Причины этого явления могут быть различными. Прежде всего эллипсность отверстий в опорах может возникнуть в результате нормальной, но продолжительной эксплуатации двигателя. Она вызывается длительным воздействием циклических нагрузок.
В этом случае наблюдается практически одинаковое увеличение диаметров всех отверстий в сравнении с номинальным значением в направлении, совпадающем с направлением перемещения поршней. Причем деформируются, главным образом, наименее жесткие части опоры — коренные крышки.
Такая картина характерна для большинства двигателей с чугунными блоками вне зависимости от производителя. У двигателей с блоками из легких сплавов после пробега более 200-300 тыс. км обнаруживается иная картина. Эллипсность отверстий постели образуется за счет увеличения их размера в плоскости разъема опор блока с коренными крышками. В отмеченных случаях, как правило, разность диаметров, измеренная в плоскости разъема опоры и перпендикулярно ей, может составлять величину до 0,05 мм.
Эллипсность отверстий постели может быть не только результатом длительной эксплуатации. Она может наблюдаться при малых пробегах как результат нарушения режима смазки коренных подшипников. Начальная стадия процесса сопровождается резким повышением температуры в зоне контакта шейки и вкладыша, что приводит к нагреву постели вала, непосредственно контактирующей с подшипниками. В результате термического воздействия происходит ослабление конструкционных элементов опор вала, прежде всего болтов и крышек. При этом геометрия отверстия в опоре нарушается.
Двигатели, имеющие легкосплавный блок цилиндров, также страдают от перегрева. У них форма отверстий постели искажается в основном за счет изменения геометрии алюминиевых частей опор.
Более серьезное повреждение поверхностей постели происходит, когда повышение температуры в зоне трения шейки с подшипником приводит к полному расплавлению антифрикционного слоя и «прихвату» вкладыша. Проворачивание вкладыша вызывает быстрое истирание опорных поверхностей шейки. Авария сопровождается глубокой (0,3-0,4 мм и даже более), достаточно равномерной их выработкой. В этом случае слабым утешением может служить лишь то, что такая беда случается не на всех опорах одновременно. Чаще повреждается одна из опор, имеющая наихудшие условия смазки.
Для ответа на этот вопрос нужно вспомнить, что допуск на диаметр отверстия постели составляет 0,02 мм. При этом создается нужный натяг разрезного вкладыша, препятствующий его проворачиванию и обеспечивающий отвод тепла из зоны трения в тело блока.
С другой стороны, известно, что опасность проворота подшипника возникает при увеличении зазора в соединении «шейка-вкладыш» до 0,04-0,05 мм. Несложно посчитать, что даже незначительное изменение диаметра отверстия в опорах на 0,02-0,04 мм может привести к нежелательным последствиям. Искажение формы отверстия в сторону уменьшения диаметра грозит подклиниванием шейки вала, увеличение снижает натяг подшипника. Не говоря о том, что любое отклонение формы отверстия постели от окружности вызывает неравномерное распределение нагрузки на подшипник.
Отсюда следует, что для восстановления нормальной работоспособности коленчатого вала, любые отклонения размера отверстий постели от номинала, превышающие величину 0,02 мм, нужно устранять.
В зависимости от глубины повреждения постели, применяются различные способы ремонта. Все они преследуют одну цель: восстановить требуемый размер и строгую форму отверстий в опорах, необходимые для нормальной работы подшипников, при сохранении их соосности.
Основной прием, применяемый при ремонте, — занижение высоты коренных крышек. Таким образом удается создать необходимый припуск на последующую механическую обработку отверстий в номинальный размер. Обработка постели выполняется за один «установ» либо растачиванием, либо хонингованием, что определяется требуемой глубиной обработки.
На первый взгляд, технология восстановления не сложная и вполне осуществима при наличии соответствующего оборудования. Однако данный метод имеет особенность, которая накладывает ограничение на диапазон его применения. Дело в том, что обработка постели с занижением крышек вызывает смещение оси отверстий в сторону опорных поверхностей блока. При аккуратной обработке оно составляет примерно половину от величины эллипсности отверстий. Естественно, ось коленчатого вала, установленного в отремонтированную постель, также сместится на указанную величину.
Значительное изменение положения оси коленвала (более 0,08 мм) может привести к нежелательным последствиям. Во-первых, может нарушиться работоспособность переднего и заднего сальников, вплоть до потери их герметичности. Во-вторых, возможны проблемы при стыковке двигателя с КПП, а также негативное влияние на работу агрегатов трансмиссии. В большей степени это касается автоматических трансмиссий. Из опыта известно, что для АКПП критичным является смещение 0,05 мм, в то время как для механических коробок — 0,1 мм.
В-третьих, смещение оси вала изменяет размер камеры сгорания, влияя на степень сжатия. К этому фактору наиболее чувствительны дизельные двигатели. Камера сгорания, имеющая небольшую высоту, расположена, в основном, в головке блока, и незначительное увеличение высоты подъема поршня может привести к его «встрече» с ГБЦ.
Определяя предстоящую технологию ремонта, приходится предварительно оценивать величину смещения оси отверстий постели, а также возможность технической осуществимости мероприятий по устранению его последствий. Практика ремонта показывает, что при смещении оси вала до 0,15-0,2 мм в большинстве двигателей отрицательные последствия удается свести к нулю путем не очень трудоемких дополнительных операций. Среди них можно отметить соответствующую корректировку положения передней крышки и корпуса заднего сальника двигателя, доработку направляющих втулок, центрирующих корпус КПП, занижение высоты поршней и другие, в зависимости от особенностей конструкции двигателя.
Если возможное смещение грозит превысить указанную величину, имеет смысл продумать иные методы устранения дефекта. В ряде случаев выйти из положения удается, подобрав практически идентичные по конструкции вкладыши от других двигателей, имеющие больший наружный диаметр. При таком подходе постель обрабатывается под увеличенный размер, что позволяет либо вовсе исключить смещение, либо свести его к минимуму.
При очень значительном повреждении одной из опор вала прежде всего проверяют и при необходимости восстанавливают геометрию остальных, используя все тот же метод занижения крышек. Так как крышку поврежденной опоры можно безболезненно занизить на большую величину, рассматривают варианты ремонта «блочной» части. С нею можно поступить по-разному: либо подобрать подходящий вкладыш под увеличенный наружный размер, либо изготовить вставку П-образного сечения, которую приваривают к предварительно расточенной поврежденной поверхности. Окончательную обработку отверстия «в размер» выполняют растачиванием относительно оси уже обработанных опорных отверстий.
В общем, возможных вариантов довольно много. Из них выбирается такой, который позволяет достичь цели с минимальным смещением оси вала и минимальными изменениями конструкции двигателя, особенности которой каждый раз учитываются.
sto39.ru
Коленчатый вал — деталь двигателя сложной формы, включающая шейки на которые крепятся шатуны, от которых коленвал воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Коленчатый вал одна из самых дорогостоящих деталей двигателя, поэтому ремонт коленчатого вала может стать более целесообразным выходом ввиду различных конструктивных особенностей коленчатых валов.
Восстановление коленчатого вала представляет собой комплекс операций по восстановлению опорных поверхностей вала, шлифовке шеек коленчатого вала и замены вкладышей.
Прежде чем приступить к восстановлению постелей коленчатого вала, необходимо провести исследование дефектов коленвала. Давайте рассмотрим виды дефектов коленчатого вала, которые обычно выявляются при повреждении постелей коленчатого вала.
На коленчатом вале часто встречается дефект цилиндрических поверхностей (элипсность) – для обнаружения дефекта следует измерять форму поперечного сечения и сравнить с номинальными размерами. При замерах обнаруживается, что в направлении, совпадающем с направлением перемещения поршней, происходит увеличение диаметров всех отверстий в сравнении с номинальным значением. Деформации подвергаются коренные крышки.
Износ постелей коленчатого вала мы рассматриваем на примере двигателя с чугунным блоком. У двигателей с блоками цилиндров из других более легких сплавов после аналогичного пробега в 300 тысяч километров наблюдается другая картина. В таком случае обычно отверстия постелей увеличиваются в размерах, что приводит к их эллипсности. Для определения отклонений мы делаем замеры в плоскости разъема опоры и такие же замеры перпендикулярно ей, после чего получаем разность диаметров, которая равна до 0,05 мм.
Причиной эллипсности постелей коленвала может быть нарушение нормальной смазки коренных подшипников. Нарушение смазки приводит к повышению температуры в месте контакта шейки коленвала и вкладыша, в последствие нагревается и постель коленвала. Вследствие ослабления элементов опор вала (болтов, крышек), наблюдается нарушение геометрии отверстия.
Повышение температуры сопровождается расплавлением антфрикционного слоя, что может привести к прихвату вкладыша. Прихват вкладыша (проворачивание вкладыша) вызывает сильный износ опорных поверхностей. Как следствие одна из опор, с худшими условиями смазки, получает сильные повреждения.
Чтобы восстановить постели коленчатого вала, необходимо устранить все отклонения отверстий постели от номинального значения, превышающие 0,02 мм.
Способ ремонта постели коленчатого вала выбирается в зависимости от глубины повреждения постели. Для нормальной работы подшипников коленчатого вала необходимо, чтобы отверстия имели точные размеры и строгую форму.
Основной способ ремонта постелей коленчатого вала - занижение высоты коренных крышек. Для этого требуется создать припуск на последующую механическую обработку под отверстия номинального размера. Обработка постели выполняется растачиванием или хонингованием.
Для восстановления постелей коленвала потребуется специальное оборудование. При выборе восстановления постелей методом занижения высоты коренных крышек следует учесть, что в таком случае оси отверстий тоже сместятся в сторону опорных поверхностей блока цилиндров. Это смещение при аккуратной обработке составит половину от величины эллипсности отверстий. Это приведет к тому, что ось коленвала, установленного в постели тоже сместится, на эту же величину. Если положение оси изменится больше, чем на 0,08 мм это может привести к незапланированным проблемам, таким как, неправильная стыковка двигателя с КПП или потеря герметичности в результате нарушения правильной установки сальников.
Если смещение вала повлияет на стыковку двигателя с КПП или АКПП, это может привести к нарушению нормальной работы агрегатов трансмиссии.
Критическое смещение для АКПП: 0,05 мм
Критическое смещение для МКПП: 0,1 мм
Также при смещении оси коленчатого вала изменяется размер камеры сгорания, соответственно изменяется степень сжатия. В некоторых конструкциях двигателей это грозит встречей поршня с головкой блока цилиндра.
При значительном повреждении одной из опор вала необходимо проверить остальные опоры вала и если требуется восстановить их, используя метод занижения крышек. Крышки поврежденных опор можно занизить на требуемую величину, также можно рассмотреть ремонт блока.
Здесь есть несколько вариантов: можно изготовить специальную П образную вставку, которую приваривают к поврежденной поверхности. Обработка отверстия по требуемому размеру проводится растачиванием с учетом оси уже обработанных отверстий.
Главной задачей при ремонте постелей коленчатого вала является выбор методов восстановления, которые позволят избежать значительных смещений оси вала и приведут к меньшим изменениям конструкции двигателя.
www.autoezda.com
Здравствуйте, уважаемые автомобилисты! Вдруг возникла неприятно-непонятная ситуация. Начав проводить тюнинг двигателя путем замены распредвала, или ремонта головки блока цилиндров, для устранения каких-то неисправностей, вдруг выясняется, что происходит зажимание распредвала.
Вроде бы никаких видимых дефектов: шейки в норме, блок двигателя в порядке, вкладыши заменены. Паниковать нет причин. Проведем дефектовку постели распредвала.
Ремонт или восстановление постели распредвала своими силами возможно лишь в части, касающейся выявлению неисправностей и съёму постели. Ремонт, восстановление постели придётся выполнять на станке. Такова особенность этой детали. Но, давайте по порядку.
Причины выхода из строя постели распредвала, напрямую влияют и на возникновение неисправностей шеек распредвала.
Для того, чтобы принять решение о том, что нужно: замена, ремонт, восстановление постели распредвала, необходимо провести элементарную проверку состояния постели.
Проверка диаметров производится при помощи индикаторного нутромера, который настроен на определенный размер.
Полученные результаты вы сравниваете с теми параметрами, которые указаны в мануале от производителя. Кстати, данную операцию очень желательно выполнять и тогда, когда вы решили произвести замену штатного распредвала на тюнинговый распредвал.
После получения результатов и сравнения их с требуемыми, нужно принимать решение. Вариантов всего два: замена постели и ремонт (восстановление) постели распредвала. Третьего не дано. Мы не станем вам описывать последствия того, как неисправная постель распредвала, в итоге, приводит к необходимости капитального ремонта двигателя или замене головки блока цилиндров.
Восстановление постели распредвала своими силами, как уже говорилось, сводится к тому, что вы определяете неисправность и снимаете постель. Затем вы везёте её в мастерскую, где существует специальный станок, на котором можно провести расточку или хонингование постели распредвала. Станки для восстановления постели распредвала относятся к разряду постельно-расточных.
Желательно для консультации и подготовки везти и ГБЦ. Это связано с тем, что перед ремонтом постели ГБЦ потребует специальной обработки – напыления алюминиево-цинкового порошка.
Восстановление постели распредвала проводится одним из двух способов: расточка или хонингование. Саму технологию вам вряд ли будет интересно знать. Специалист, работающий на данном станке, доводит поверхность постели до требуемых параметров.
При этом вам скажут, возможен ли ремонт постели распредвала, или проще и эффективней будет произвести замену постели на новую.
Вы помните, какие причины приводят к выходу из строя постели распредвала. Поэтому, расточка постели является всего лишь шагом в комплексе ремонтно-диагностических работ. Попутно вам придётся выяснить и устранить причину возникновения неисправности постели распредвала.
А для этого нужно:
Естественно, при обнаружении неисправностей – ремонт для того, чтобы исключить в дальнейшем возникновение причин выхода из строя постели распредвала.
Удачи вам при ремонте постели распредвала.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!carnovato.ru
Блок цилиндров в процессе эксплуатации двигателя подвергается многократным температурным воздействиям и испытывает большие механические нагрузки. Перераспределение внутренних напряжений в материале блока, которое происходит в результате, зачастую приводит к деформации блока цилиндров. В свою очередь деформация постели коленвала нарушает условия смазки и создаёт изгибающие нагрузки на коленчатом валу, что заканчивается ускоренным износом вала и коренных подшипников, а в итоге и двигателя в целом.
Постель коленчатого вала также получает термические и механические повреждения при разрушении или износе коренных подшипников, что приводит к увеличению диаметра постели и влияет на работу коленчатого вала двигателя. Критичными отклонениями отверстий постели от номинала считаются превышающие 0,02 мм. Основная цель ремонта постели коленчатого вала — восстановление размера и формы отверстий в опорах, которые необходимы для работы подшипников.
Устранить дефекты постели коленвала и продлить срок службы двигателя можно при помощи расточки постелей коленвала.
В технических центрах «Механики» расточка постелей коленвалов выполняется на горизонтально-расточном станке Berco BC 4. Современное оборудование позволяет проводить качественный ремонт постелей диаметром от 25 до 150 мм.
При помощи расточки восстанавливаются постели коленвалов грузовых автомобилей, магистральных тягачей, автобусов и тяжёлой спецтехники, нагрузки на моторы которой в разы превышают нагрузки на двигатели легковых автомобилей.
Техцентры «Механики» принимают в работу блоки двигателей длинной до 2,5 метров.
Стоимость услуг |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
В технических центрах «Механики» при значительном износе и деформациях поверхностей постели коленчатого вала используется метод напыления для восстановления детали. Стоимость услуги можно уточнить у специалистов «Механики» и скачать прайс на услуги по ремонту деталей двигателя.
www.mehanika.ru
В статье показана в работе машина ROBBI R2000B
Многие мотористы при сборке двигателя сталкивались с такой неожиданной проблемой — в блоке вроде все чистенько и ровненько, шейки коленвала в допуске, вкладыши новые, от лучшего производителя, а коленвал при затяжке коренных болтов «зажимает». Или такой случай: изношено или повреждено одно из отверстий опор распредели-тельного вала. Что делать в таком случае? Менять головку или блок? Или начинать что-то подпиливать и подшабривать, дабы заставить вал крутиться свободно?
Ни то, ни другое. Первое оставим на радость дилерским центрам — они это любят, пусть меняют. Детали ведь недешевые, а клиенту всегда можно доказать, что другого пути и не существует вовсе, зато себе прибыль немаленькая. Второе тоже никуда не годится — на дворе 21-й век, и с кувалдой да напильником к современному мотору подходить как-то совсем несерьезно. Мы бы даже сказали — не с руки. Времени на такую подгонку уйдет много, а будет ли ходить мотор — еще вопрос. Да и поправить деталь таким способом можно не всегда и не везде.
Но делать ведь что-то надо, не менять же сразу, в самом деле? Головка, а тем более, блок, денег стоят, и немаленьких. Поэтому, прежде чем засучить рукава, надо осмотреться, чтобы не наделать глупостей. Посмотреть, так сказать, в корень зла. И ответить на вопрос…
Почему искривилась постель?
Основная причина повреждения или износа постелей подшипников связана с перегревом и масляным голоданием в двигателе. Или и с тем, и с другим сразу — недостаточная подача масла всегда вызывает нарушение теплового режима работы подшипника, поскольку масло в нем выполняет не только смазывающую, но и охлаждающую функцию.
Допустим, масла в моторе оказалось мало — что произойдет?. Вкладыши коленвала перегреются, на них появятся задиры, а некоторые вообще расплавятся и разрушатся — так велика станет их температура. Очевидно, нагреются сверх меры и постели — отверстия, в которые вставляются вкладыши. Этот перегрев имеет местный характер — греется поверхность, причем очень быстро, в течение даже не минут — секунд. За такое время «толща» материала равномерно прогреться не успевает, а тут еще и «масла в огонь» подливается в прямом смысле слова — даже незначительная, иногда прерывистая, подача масла к перегретому подшипнику вызывает быстрое поверхностное охлаждение, затем опять нагрев. Как у сковородки на плите.
Что получится в результате, понятно: металл есть металл, в нем после долгожданной остановки двигателя и охлаждения возникнут внутренние остаточные напряжения. Теперь достаточно отвернуть болты крепления крышки перегретой постели, чтобы увидеть этот самый результат невооруженным глазом — крышка окажется деформированной, да так, что ее плоскости к блоку уже не прилягут. Теперь как крышку ни ставь, как ни затягивай болты, отверстие постели по форме будет весьма далеко от окружности — какая уж тут легкость вращения, даже если вал с вкладышами новые?
А если от недостатка масла вал заклинит во вкладышах? Хорошо, если на малых оборотах — двигатель просто встанет и стартером больше не прокрутится. Это называется «повезло», и, не исключено, постели не успели получить серьезных повреждений. Чаще не везет — обороты высокие, инерция всего кривошипно-шатунного механизма большая, вкладыш к валу приклинил, а его сорвало. И вот вкладыши вместе с валом крутятся в постели, то есть там, где никакого вращения не предусмотрено. Это означает износ постели, затем стук — все, приехали, ремонт, а то и замена блока цилиндров.
Нехорошо получается и при перегреве двигателя — когда весь блок сильно разогревается, а металл теряет прочность. Но нагрузки на блок при этом никто не отменял, двигатель продолжает работать. А если это не древняя «чугуняка» — современный мотор с блоком из легкого сплава? Тогда все, готов, отъездился — постели разъедутся и искривятся так, что валу там места больше не будет. И вкладышам — тоже.
Прокатить квадрат по рельсам? Это вряд ли…
В головке блока другая картина — там ведь вкладышей, как правило, нет, а это еще хуже. Потому что опорные шейки распредвала при непосредственном контакте с поверхностью опор просто их «убивают». Причем на начальной фазе процесса алюминиевый сплав переносится с головки на вал, а на поверхности отверстия подшипника появляются задиры. Дальше процесс прогрессирует самым неблагоприятным образом, при котором идет перенос металла в обратную сторону, и чугун «умудряется» вплавиться в постель. Естественно, ни о какой-то подгонке такой постели под новый вал речь уже идти не может.
Или такой банальный случай — «просто» перегрев двигателя. При котором нередко прогорает прокладка головки блока, а сама головка деформируется по плоскости. Что интересно, многим мотористам совсем невдомек, что деформирована не только плоскость, а вся головка блока целиком. Для постелей распредвала иной раз это получается совсем печально — после «хорошего» перегрева двигателя их общая ось искривляется. Но распредвал-то должен вращаться, а ось вращения — это прямая линия, а не кривая. И получается следующее: выровняв плоскость головки, поставив вал в постель и затянув крышки, пробуют его вращать, а он не хочет. Как квадрат по рельсам — не катится. Это тоже не все увидят, потому что ставить вал в постель и отдельно проверять лениво. А в сборе с толкателями клапанов он и так плохо крутится — пружины клапанов не пускают.
Но если подойти к делу со всей серьезностью, то тугое вращение заметить легко. Да и как валу легко вращаться, если его в кривых постелях изогнуло? Ну ладно, ремень мощный, а то и цепь — сорвут, прокрутят. Только ходить такому валу недолго, потому что арифметика есть, наука такая: 1 оборот вала = 1 его изгиб в одну сторону + 1 в другую. Через некоторое время в сумме получим совсем другую науку и совершенно другой результат — усталостное разрушение вала. И раньше, чем может показаться на первый взгляд.
Где же выход?
Он один — надо каким-то способом обрабатывать постели. То есть ремонтировать. Выпрямлять ось, скруглять отверстия. Но вот проблема — способов, при ближайшем рассмотрении, несколько (напильники и шаберы не в счет!), а вот все ли они будут одинаково хороши для нашей постели?
Как это не поправить
Давайте возьмем в руки хорошую коренную крышку блока и посмотрим на поверх-ность постели. Видно что-нибудь? Видно… На поверхности сетка рисок, почти как на цилиндре. Значит, постели были обработаны на заводе хонингованием. Вот бы и нам такое.… Чтобы после ремонта блок стал как новенький. А то и лучше.
Нет проблем, есть специальные станки для хонингования постелей. Импортные, правда, дорогие, но хорошие. И многим уже известные. Есть даже волшебники, которые утверждают, что, имея лишь один такой станок, никаких проблем с ремонтом постелей больше уже не будет. Никогда. Ну что ж, давайте и мы попробуем…
Но для начала сформулируем задачу. А лучше — цель. Итак, в конце всей работы мы должны получить ровные круглые постели, лежащие на одной оси. Причем номинального диаметра — у подавляющего большинства современных двигателей ремонтных размеров постелей производителями не предусмотрено.
Но у нас в поврежденном блоке не все постели номинального диаметра — некоторые имеют весьма «бледный» вид. Их размеры «гуляют», и чаще в большую сторону. Что делать?
Все просто — надо «занизить» крышки постелей, то есть обработать их по плоскости разъема. Тогда крышки на блоке «осядут», а размер постелей уменьшится и станет меньше номинального как раз на величину припуска на обработку.
Сказано — сделано. Для этого подойдет любой станок — фрезерный, плоскошлифовальный, в конце концов, даже токарный или заточной, если проявить некоторую смекал-ку. А вот чтобы определить, сколько снимать с плоскости, надо смотреть характер износа или деформации постели. Например, если постель деформирована (вытянута) по вертикали, то вблизи плоскости разъема она обычно сжимается, и съем с плоскости крышки можно сделать по минимуму, так, чтобы размер постели стал меньше номинального в среднем на 0,1-0,2 мм. Напротив, если максимальный размер окажется ближе к плоскости разъема, или отверстие сильно изношено, а постели заметно разъехались в стороны после перегрева, то снимать надо больше — иногда до 0,4-0,6 мм, иначе у разъема останется так называемая «чернота» — необработанные участки.
Но вот, наконец, вся подготовка закончена, крышки на местах, болты затянуты, размеры всех постелей меньше номинального. Теперь хонингуем — длинной оправкой с большим количеством хонбрусков в ряд, со специальным хонинговальным маслом — все, как положено. Получилось? Вроде да, и даже неплохо — размер достигнут, на всех постелях он в допуске, поверхность просто загляденье, что еще надо?
Ничего. Если не задумываться. А надо бы, иначе много чего не увидеть — например, а что это за ось у постелей получилась? Или такой вопрос — эта ось параллельна той старой и доброй оси, что сделана еще на заводе, или нет? А смещение оси, какое и куда, в ка-кую сторону? А это много или мало, и на что влияет?
Еще вопросы? Пожалуйста — а если в крышке крайней постели стоял сальник коленвала, то как теперь он будет стоять, ведь после осадки крышки посадочный размер гнезда под сальник уменьшился, да и вообще гнездо перестало быть цилиндрическим? Что с сальником-то теперь будет, а?
Ладно, хватит вопросов, перейдем к ответам. К сожалению, они весьма нелицепри-ятны для данной технологии. И первое, что заметит даже не самый грамотный механик при сборке двигателя — в положении ВМТ поршни почему-то вылезают над плоскостью блока. А вроде такого не было.… И где теперь прокладку головки потолще найти? Эх, наверное, опять поршни бракованные попались, откуда-нибудь с Востока, не иначе, не зря же говорят, что там теперь все делают…
Но дело, как читатель уже догадался, не в этом. Просто ось постелей коленвала несколько изменила свое положение. Уехала, так сказать. И уехала она в строго определенную сторону — к верхней части блока. Что совершенно закономерно, стоит только нарисо-вать схему обработки на бумаге. А уехала на сколько? Да ерунда, совсем на чуть-чуть — ровно на половину припуска на хонингование. Если припуск был, допустим, 0,5 мм, то смещение оси составило примерно 0,25 мм. Всего и делов-то…
Как говорят некоторые крупные специалисты в области хонингования, технологической базой для такой обработки постели является сама постель. Только вот проблема — у нас перед обработкой постели были кривые, разъехавшиеся в разные стороны и, возможно, в разной степени, а после обработки получились прямые и ровные. То есть, база, от которой велась обработка, была кривая — о, как! Хонголовка же, опираясь брусками и направляющими башмаками на кривые постели, сама выбрала себе некую среднюю ось, которая перед обработкой не являлась ни исходной осью постелей, ни базой. Поэтому никого не должно удивлять, что в общем случае новая ось стала к тому же непараллельна исходной.
Что это значит для двигателя, долго объяснять не надо. После такого, с позволения сказать, хонингования нарушена вся геометрия блока цилиндров — верхняя и нижняя плоскости блока оказались непараллельны оси постелей, а цилиндры ей неперпендикулярны. В такой блок наши истинные ценители хонингования заложили некую мину замедленного действия — взорвется обязательно, а когда, неизвестно. То есть, сколько проедет мотор, не ясно, но уже меньше, чем мог бы.
А вот что почти совсем ничего не проедет, так это коробка передач. Ведь постели коленвала не просто уехали, они стали несоосны с первичным валом коробки, которая строго центрируется по блоку. Здесь даже 0,1 мм достаточно, чтобы передний (или задний) подшипник первичного вала быстренько так начал загибаться от дополнительной нерасчетной нагрузки. А у автоматической коробки вместе с постелями вверх «отъехал» и гидротрансформатор. Как известно, он в АКПП вращается в подшипнике скольжения, которому, возможно, жить остались считанные сотни километров.
Проблема «отъезда» оси постелей вверх еще более остро вылезает на алюминиевых блоках цилиндров современных двигателей. Дело в том, что алюминиевый сплав блока существенно «мягче» чугуна, из которого обычно сделаны крышки постелей. И легче об-рабатывается. В результате в общем припуске на обработку большая его часть достается блоку. Кроме того, различия в обрабатываемости этих металлов абразивным инструментом требуют увеличения припуска, усугубляя и без того уже закритическую ситуацию со смещением оси постелей вверх.
С постелями распредвалов в головках блока таким способом тоже ничего хорошего не выходит. При серьезных повреждениях ось постели после хонингования «отъезжает» далеко вниз, из-за чего гидрокомпенсаторы, которыми оснащены многие современные моторы, сжимаются до упора, оставляя клапаны приоткрытыми. Естественно, мотор с отремонтированной подобным образом головкой блока работать уже не захочет. И даже подрезка торцов клапанов не всегда спасет положение.
Да, хорошенькое получилось дельце — одно лечим, другое калечим. А еще ремонтом называется, технологиями там всякими современными…
Сам себе база?
Раз все так плохо, то у читателей могут возникнуть еще вопросы. К примеру, а почему тогда хонингование применяют в массовом производстве? И кто же это использует такую плохую технологию, да еще в таких массовых масштабах? ВАЗ? Или ГАЗ? А может, УАЗ? Короче, подать сюда Ляпкина-Тяпкина! Ну и так далее…
Смеем успокоить читателей — на заводах, даже отечественных, все получается хорошо. Потому что хонингование там применяют не как основную, а только как завершающую операцию — после предварительной расточки постелей. Когда номинальный размер постелей почти достигнут, и все отверстия стали круглые. Поэтому на хонингование, как отделочную, финишную процедуру, на заводах оставляют совсем небольшой припуск — не полмиллиметра, а лишь его сотые доли. При которых перекосить или сместить куда-то ось постели уже невозможно.
Совершенно другая картина получится, если расточку из заводского процесса обработки изъять. Упразднить как лишнее звено — в качестве какого-нибудь рацпредложения. Такой полет фантазии заводского технолога привел бы, скорее всего, к массовому браку, убыткам, отзыву машин из эксплуатации и прочим нежелательным для завода катаклизмам.
Почему же тогда в производстве нельзя, а в ремонте — пожалуйста? Или в ремонтном производстве действуют другие законы? По которым, если нельзя, но очень хочется, то можно? Или можно вообще и всегда?
Нет, в ремонте тоже нельзя. Причем, совсем, совершенно и бесповоротно. Но очень хочется некоторым продавцам оборудования — чтобы, к примеру, поскорее сбыть свой то-вар. Или мастерским, «и в хвост и в гриву» хонингующим постели, невзирая на степень их повреждений. Тогда покупателям и клиентам можно заведомо позабыть сообщить про то, что хонингование постелей имеет весьма ограниченную область применения — только для незначительных износов и легких деформаций постелей, в пределах нескольких сотых долей миллиметра. То есть, говорить правду, только правду, но не всю.… Проверить-то нельзя!
Иначе сначала надо бы растачивать. А это уже дополнительное оборудование, дополнительные расходы, на которые клиент может не согласиться. Зачем тогда это афишировать? Нет, пусть все будет по-тихому — сказали, что хонингование самый лучший способ ремонта, извольте верить, что так оно и есть. Учение, то есть, всесильно, потому что верно, помните? А оси там какие-то, база технологическая — это все «от лукавого». Нашему хонингованию, мол, никакая база не нужна — оно само себе база, и точка. Смотрите, какая поверхность выходит — как заводская, лучше не бывает! А вы — база…
Мы раньше тоже немного верили всем этим заклинаниям. Хотя сомнения иногда возникали. Но время и опыт постепенно все расставляют на свои места, хотят или не хотят этого заинтересованные волшебники от хонингования. И коробки передач, «умершие» якобы случайно, «своей смертью», через 1000 км пробега после хонингования постелей, и поршни, нечаянно вылезшие над блоком при сборке двигателя, и сальники, которые оказались неважные, потому что потекли почти сразу. А также двигатели, едва дотянувшие до каких-то несчастных 50 тысяч. И тихо «почившие в бозе».…
И совсем дело стало бы дрянь, да народ нынче пошел не тот, что раньше — на мякине уже не каждого проведешь. Многие теперь задумываются, интересуются, проблему со всех сторон изучают, прежде чем на что-то решиться. Не так, как раньше — купить по-быстрому какой-нибудь волшебный станочек, чтобы поскорее на нем деньгу зашибить. Или отдать куда-нибудь деталь — лишь бы сделали побыстрей и подешевле. А там хоть трава не расти…
Не проходит нынче такое дело — качество работ давно вышло на первый план. И как читатель уже догадался, решение проблемы ремонта постелей головок и блоков — в использовании расточного оборудования.
Хонингование до сих пор считалось весьма универсальным способом ремонта постелей. Мы рассказали о сложностях, возникающих при ремонте постелей коленчатого и распределительного валов в блоках и головках блока цилиндров с помощью хонинговального оборудования. В результате чего качество такого ремонта нередко не выдерживает критики. И на это, оказывается, есть довольно веские причины…
Дело в том, что хорошей геометрии отверстия и низкой шероховатости поверхности, что и дает хонингование, совершенно недостаточно для обеспечения высокого качества ремонта. Необходимо еще и правильное расположение обрабатываемых поверхностей относительно базовых. В блоке цилиндров это наиболее важно — ось постелей должна быть перпендикулярна цилиндрам и параллельна плоскостям блока. И смещение оси при ремонте должно быть минимальным.
К сожалению, измерить перпендикулярности, параллельности и смещения осей на практике очень трудно. Даже почти невозможно. Поэтому что эти параметры, как говорится, должны быть обеспечены правильной технологией. А как определить, какая технология правильная, а какая — нет? Очень просто…
Блок цилиндров? Нет, только его заготовка…
Итак, вернемся опять на завод, где мы были в первой части статьи. И ответим на вопрос, какие операции при обработке постелей получаются главные? Очевидно, только те, которые задают всю геометрию блока. В том числе, расточка. Именно она, в конечном счете, и вносит наибольший вклад в превращение заготовки в готовый блок цилиндров. Потому что формирует геометрию рабочих поверхностей относительно базовых. На долю же финишных операций, того же хонингования, достается лишь тонкая доводка отверстий до заданных размеров — на уже практически готовой детали.
Заготовка? Стоп.… Так вот где зарыта собака — взявшись за работу, мы даже не определились, с чем именно имеем дело, с готовым блоком цилиндров или только с его заготовкой? Не подумали, а зря! Потому что этот вопрос имеет принципиальное значение. В самом деле, если поступивший в ремонт блок цилиндров мы считаем готовой деталью, то спокойно можем применять различные технологии финишной обработки — чтобы слегка подправить отдельные поверхности, геометрия которых чуть-чуть нарушилась. Здесь и хонингование отлично подойдет, и притирка, и полировка. И даже шабер может пригодиться — например, чтобы заусенчик какой снять на краешке постели. Но в том-то и дело, что нашему блоку до готовой детали еще ой как далеко — многие его поверхности, иногда даже базовые, от которых должна вестись обработка, сильно изношены и деформированы. В таком случае это только заготовка детали, и для нее годятся только те методы обработки, которые точно обеспечивают заданные размеры, форму и расположение обрабатываемых поверхностей.
К нашему большому сожалению, этот вывод звучит весьма неутешительно для наших знакомых приверженцев хонингования — оно сразу выпадает из списка универсальных ремонтных технологий для постелей. Потому что, несмотря на отличные размеры и форму постелей после ремонта, с их расположением выходит просто беда. И чем сильнее повреждены постели, тем больше масштабы бедствия, которое постигнет блок после их хонингования. Кстати, это замечание справедливо не только для постелей, но также для цилиндров и шатунов — там наши кудесники тоже всегда норовили ударить по предварительной расточке хонингованием. Но это тема отдельного разговора, который мы обязательно продолжим в будущем.
Значит, расточка.… Ну что ж, попробуем и ее.
Расточка? И без всякого хонингования!
Для расточки постелей, в отличие от хонингования, выбор оборудования довольно широк, поскольку выпускается целым рядом зарубежных фирм. И даже есть отечественные образцы. Мы же выбрали специализированный станок S2000 фирмы SERDI как типичного представителя всего постельно-расточного семейства. Кстати, эти станки имеют тот же порядок цены, что и хонинговальные, однако распространены шире. Интересно, почему бы это?
В принципе устройство любого станка для горизонтальной расточки постелей похожее и довольно простое — длинная или не очень станина, передняя бабка с механизмом продольной подачи и регулирования скорости вращения шпинделя, две регулируемых по высоте, поперечно и продольно опоры для борштанги. И борштанги разного диаметра и длины, которые могут ставиться на шпиндель. Разные они понятно для чего — отверстия постелей и их длина у разной техники сильно различаются, а универсальность должна быть одним из главных свойств такого станка.
Точно так же сделан и S2000. На его станину в любом ее месте между опорами можно поставить пару параллелей, причем разной высоты — для установки блока или головки блока цилиндров практически любой высоты и длины. Деталь закрепляется на параллелях с помощью универсальных прижимов, но важно, чтобы ось растачиваемой постели примерно совпадала с осью шпинделя. Исходя из этого условия, передняя бабка тоже имеет регулировку — поперечную и вертикальную. А чтобы возможная небольшая несоосность между шпинделем и обрабатываемыми постелями не влияла на работоспособность станка, борштанга соединяется со шпинделем при помощи двойного карданного шарнира.
Интересная особенность станка S2000 — хромированные борштанги. В опорах они вращаются в специальных чугунных втулках, причем в каждой опоре есть масляный насос с ручной подкачкой масла к этим втулкам. Такая конструкция существенно надежней и долговечней, чем у аналогов, где борштанги обычно не имеют хромового покрытия, а втулки нередко сделаны из мягкого материала типа баббита.
Чтобы охватить весь возможный диапазон диаметров постелей — от 22 до 200 мм, достаточно борштанг всего 3-х типоразмеров — 20, 32 и 45 мм. При этом резец, имеющий пластинку из твердого сплава, может устанавливаться как в саму борштангу, так и в специальные кольцевые резцедержатели, закрепляемые на борштангах.
На борштангу можно поставить сразу много резцов, чтобы ими обрабатывать все постели даже в самых длинных блоках цилиндров (до 1,8 м) в пределах сравнительно небольшого продольного хода шпинделя 400 мм. Но такая схема обработки требует довольно длительной настройки каждого резца на размер постели (для этого используется специальный установочный микрометрический прибор). Упростить процесс настройки и обработки помогает схема с одним резцом, позволяющая гарантированно обеспечить одинаковый диаметр всех постелей, расточив их «насквозь». Для этого используются удлинители шпинделя — при достижении шпинделем предельного хода он разъединяется от борштанги (последняя остается на месте), отводится назад, между ним и борштангой устанавливается удлинитель, после чего подача борштанги продолжается.
А сама расточка выполняется при включении продольной подачи шпинделя (0,1 мм на оборот для чернового прохода или 0,05 мм на оборот для чистового), причем никакого дальнейшего улучшения или доводки поверхностей уже не требуется.
Как умирают мифы
Ну что же, техника подготовлена, попробуем поставить головку или блок? Это несложно — выбираем нужные параллели, ставим деталь между опорами, закрепляем. Для повышения жесткости борштанги опоры сдвигаем к детали, но не ближе 150 мм, иначе будет трудно выполнить все необходимые настройки. Ставим борштангу в опоры через постели, предварительно регулируем опорами положение борштанги — для этого на борштангу сбоку подводятся специальные конусы, поочередно задвигаемые в крайние постели и центрирующие борштангу.
Далее следует точная выверка борштанги — на ней закрепляется специальный прибор с индикатором, ножка которого может обкатываться по крайней постели. И вот здесь начинается самое интересное…
Положение борштанги относительно постелей нетрудно выверить так, чтобы съем металла с той части постелей, которая располагается в блоке или головке, был бы минимальным. К примеру, это может быть 0,05мм и даже меньше — совершенно независимо от величины припуска на крышках, материала, деформации и любых других факторов.
Когда положение борштанги найдено, выполняется регулировка вылета резца — специальный прибор позволяет сделать это с точностью до 0,01 мм. Обычно для расточки выполняется несколько черновых проходов и один чистовой, со съемом припуска в 0,03-0,05 мм — достаточно включить вращение (оно имеет плавную регулировку от 50 об/мин) и продольную подачу шпинделя. После каждого прохода полученный размер каждой постели легко контролировать специальным прибором, ножки которого вставляются в зазор между борштангой и постелью. Проход можно выполнить в две стороны — вперед и назад, что удобно для некоторых типов блоков и головок. А после того, как постели расточены, можно точно так же поправить и гнезда под сальники.
Кстати, ремонтные возможности горизонтально-расточного станка значительно увеличиваются при использовании установки для порошкового напыления типа ДИМЕТ. Чтобы при серьезных повреждениях не смещать сильно ось постелей, на поврежденные постели головки блока можно просто нанести необходимый слой металла. При этом порошок типа «алюминий-цинк» формирует на «убитой» постели плотное и весьма износостойкое покрытие толщиной до 2-3 мм под последующую расточку. Этого вполне достаточно для ремонта любых головок. Напыление можно также с успехом применять и для постелей блоков, алюминиевых и чугунных.
При изготовлении специальной оснастки возможности станка могут быть еще больше расширены. Так, ему становится вполне «по зубам» ремонт посадочных поверхностей подшипников в редукторах задних мостов и картерах коробок передач, включая двигатели мотоциклов.
Вот и вся технология. Никаких перекосов и запредельных смещений оси постелей. И поверхность получилась ничуть не хуже, чем при хонинговании — хороший резец и минимальная подача шпинделя сделали свое дело. Причем мы проверили — высокое качество поверхности сохраняется для любых головок и блоков при любых повреждениях постелей, от самых незначительных до самых серьезных. А потому можем спокойно рекомендовать расточку постелей блоков и головок блока для самого широкого применения в отечественной ремонтной практике. И без оглядки на какие-либо «волшебные» авторитеты.
Опубликовано в журнале "Автомобиль и сервис" № 2-3/2006.
www.spb-motor.ru
