Содержание
Капитальный ремонт двигателя внутреннего сгорания
- По каким факторам можно узнать о предстоящем капитальном ремонте ДВС?
- Что делать, если выявлены факторы поломки мотора?
- Что приводит к капитальному ремонту мотора?
- Сколько двигатель «ходит» до капремонта
- Что собой представляет капитальный ремонт двигателя?
- Особенности капитального ремонта двигателя
- Важные нюансы
- Заключение
Все современные автомобили комплектуются надежными моторами, которые без проблем способны проработать не одну сотню тысяч километров пробега. Но, каким надежным не был бы двигатель, рано или поздно, придется делать его ремонт. Если с помощью обычного технического обслуживания и мелких ремонтных процедур восстановить прежнюю работоспособность мотора не удается, придется выполнять капитальный ремонт ДВС. Ниже будут рассмотрены нюансы и особенности этого сложного и трудоемкого процесса.
По каким факторам можно узнать о предстоящем капитальном ремонте ДВС?
Изначально проявляются следующие субъективные факторы:
- падение мощности мотора;
- медленный набор оборотов;
- плохо заводится;
- потеря резвости при разгоне;
- по ощущению автомобиль едет не так хорошо, как раньше.
Эти факторы хотя и не указывают на износ деталей и узлов мотора, но являются теми причинами, при появлении которых стоит задуматься о его проверке.
Кроме перечисленных субъективных, есть один объективный фактор, который точно свидетельствует, что с мотором не все в порядке. Речь идет о расходе масла. Любой двигатель потребляет незначительное количество масла, но когда объемы его потребления доходят до 300-600 мл на 1000 км пробега – это уже не нормально.
Что делать, если выявлены факторы поломки мотора?
Самостоятельно принимать решение о потребности капитального ремонта двигателя не следует. Для этого нужно провести соответствующую диагностику с применением специального оборудования. Проверку состояния мотора следует начинать с проверки компрессии в его цилиндрах. Если она отличается от допускаемых значений – вероятность капитального ремонта вырастает. Также проверяется состояние головки блока цилиндров, поршневых колец и других узлов.
В процессе диагностики рекомендуется пользоваться эндоскопом. С его помощью можно детально рассмотреть состояние внутренней поверхности цилиндров. Наличие трещин и задир будет свидетельствовать об их сильном износе.
Способствует быстрому поиску поломок мотора компьютерная диагностика, которая выполняется с помощью специального сканера. Он подключается к системе электронного управления автомобилем и считывает ошибки из ЭБУ. Расшифровка ошибок позволит более точно определить место поломки и причины, которые к ней привели.
Что приводит к капитальному ремонту мотора?
Существует естественный износ деталей двигателя, который исключить невозможно. Но есть ряд факторов, которые существенно снижают ресурс мотора, приближая его капитальный ремонт.
Качество моторного масла
Некачественное или несвоевременная замена моторное масло сокращает срок работы двигателя. Это связано с тем, что ухудшается смазывание трущихся деталей, увеличивается нагрузка на подвижные элементы мотора. Длительная работа на состарившемся масле неминуемо приведет к преждевременному капитальному ремонту ДВС.
Состояние фильтров
Масляный, топливный и воздушный фильтры являются важными элементами, от состояния которых зависит и работа мотора. Их повышенное загрязнение и несвоевременная замена приведет к тому, что внутрь мотора будет попадать пыль из воздуха и различные загрязнения, которые могут повлечь за собой не предвиденные поломки.
Плохое обслуживание и непрофессиональный ремонт
Если двигатель ремонтировался или обслуживался неквалифицированными механиками, некоторые его узлы могут выйти из строя преждевременно. Например, повреждения поршней и камер сгорания могут появиться при неправильном выборе свечей зажигания, некорректной настройке УЗО, неправильных фазах газораспределительной системы.
Стиль вождения
Техническое состояние мотора во многом зависит от эксплуатации автомобиля и стиля вождения, практикуемого водителем. Если постоянно ездить на высоких оборотах мотора, используя максимум его возможностей, срок эксплуатации снизится приблизительно на 25-30%. При аккуратной и спокойной манере езды двигатель прослужит долго и не будет создавать больших проблем его владельцу.
Больше всего вреда ДВС получает от резкого разгона и экстренного торможения. Без потребности не следует совершать такие действия, тогда мотор прослужит много лет. Также важно прогревать двигатель зимой и только на прогретом моторе отправляться в путь. Даже поездка на небольшие расстояния на «холодном двигателе» приведет к появлению коррозии на поршневых кольцах и самих поршнях.
Сколько двигатель «ходит» до капремонта
Срок службы каждого силового агрегата индивидуален. В среднем, двигатели внутреннего сгорания, при их надлежащем уходе, способны проезжать до капремонта 200-300 тыс. километров пробега. Своевременное техническое обслуживание и периодический ремонт позволят существенно повысить их ресурс. У некоторых водителей моторы проезжают до миллиона километров.
Что собой представляет капитальный ремонт двигателя?
Капремонт мотора предусматривает разборку, дефектовку и замену деталей силового агрегата, технические характеристики которых не соответствуют требуемым нормам. В результате этих действий удается максимально приблизить рабочие характеристики ДВС, к тем, которые он имел в новом состоянии.
В процессе капитального ремонта максимально обновляются все узлы мотора и спряженные с ним агрегаты, с учетом соответствующих допусков. Капитальный ремонт должен выполняться по минимально возможным допускам, что обеспечит требуемый запас прочности деталей. Максимальный допуск говорит о том, что деталь еще может эксплуатироваться, но этот период весьма ограничен. Учитывая, что в моторе большинство деталей испытывают большие нагрузки и трение, максимальный допуск для них применяться не может.
Капитальный ремонт двигателя – это целый комплекс процедур, которые предусматривают обслуживание не только конструкционных элементов мотора, а и спряженных с ним систем и узлов. Например, нельзя заменить только поршневые кольца и получить нужный эффект. На первых порах он будет проявляться в виде повышения мощности, снижения потребления масла, но длиться это будет недолго. Задача капитального ремонта состоит в том, чтобы максимально вернуть двигателю его прежнюю работоспособность, которая сохранится на протяжении 100-200 тыс. километров пробега. Если мотор после капремонта может проехать только 20-25 тыс. километров, то такой ремонт проводился зря и потребуется новый, выполненный в соответствии со всеми требованиями и допусками.
Рассмотрим, какие процедуры включает в себя капитальный ремонт двигателя внутреннего сгорания.
Демонтаж мотора
Прежде чем выполнять капремонт силового агрегата, он демонтируется с машины. Далее проводится осмотр целостности его составляющих, последующая разборка и дефектовка всех деталей.
Регулирование зазоров клапанов
Если двигатель не оснащен гидрокомпенсатором, регулирование зазора клапанов обязательно выполняется через каждые 60-80 тыс. километров пробега. Если это не сделать вовремя, увеличатся люфты, что приведет к появлению стуков в моторе и износу его клапанов.
Ремонт поршневой группы
Динамические характеристики двигателя во многом зависят от состояния поршневой группы. О необходимости ее ремонта можно судить по такому параметру, как компрессия. Замер компрессии позволяет получить информацию о величине давления в цилиндрах мотора. По этим данным принимается решение необходимости ремонта поршневой группы.
Замена сальников коленвала
Чтобы продлить срок службы мотора важно своевременно менять передние сальники коленчатого вала. Замена проводится даже при отсутствии на них видимых повреждений. Если уже появились следы протекания масла, это может свидетельствовать о необходимости капитального ремонта.
На задние сальники приходится большая часть нагрузок, поэтому их своевременная замена также очень важна. При протечке сальников или их «масляном голодании» их следует заменить как можно раньше.
Замена сальников распределительного вала
Эти сальники предотвращают протекание масла в картер мотора. При обслуживании газораспределительного механизма или распределительного вала обязательно проверяется состояние сальников. Если они подтекают, обязательно следует их заменить новыми.
Замена маслосъемных колпачков
Эти элементы позволяют контролировать количество масла, используемого для смазывания трущихся деталей. Если они теряют свою эластичность и приходят в негодность происходит переизбыток подачи масла и увеличивается его расход.
Замена прокладки блока цилиндров
О выходе из строя этого элемента свидетельствует наличие светлого дымка из выхлопной трубы, появление пузырей и примесей в охлаждающей жидкости.
Замена кислородного датчика
Лямбда-зонд контролирует процесс образования топливовоздушной смеси. При наличии проблем с этим датчиком возрастает расход топлива, уменьшается ресурс свечей зажигания.
Ремонт или замена помпы
Посредством помпы охлаждающая жидкость циркулирует внутри мотора. При ее нестабильной работе антифриз будет хуже отводить тепло от мотора, который начнет перегреваться.
Особенности капитального ремонта двигателя
Самым трудоемким и важным этапом в ремонте мотора является работа с блоком, коленвалом и головкой. Важно правильно выполнять расточку блока цилиндров. Основная ошибка, которая при этом допускается – это неправильный выбор точки отсчета. Зачастую, в качестве реперной точки выбирают нижнюю плиту блока, на которой могут быть неровности. Правильно делать привязку к металлической чушке, размещенной в постели коленвала. Только в этом случае можно выдержать требуемые геометрические размеры блока.
Часто, после расточки, забывают делать хонинговку, а эта процедура является обязательной. Хон представляет собой специальные насечки, сделанные на стенках цилиндров с целью удержания масла. Хонинговку нужно делать на станке, используя специальные камни (только не наждачную бумагу). Еще одной распространенной ошибкой является шлифовка стенок цилиндров «под зеркало» с целью снижения трения. Это категорически делать нельзя, поскольку полностью нивелируется предназначение хона.
Процедуры с коленвалом, кроме шлифовки и выбора подходящих вкладышей, предусматривают также и балансировку вала. Этот процесс делается в несколько этапов:
- балансировка коленвала;
- балансировка коленвала с передним шкивом;
- балансировка коленвала со шкивом, маховиком и корзиной сцепления.
- Выполнение балансоривки станет гарантией того, что в процессе работы мотора не будут возникать паразитные вибронагрузки, которые отрицательно сказывается на его ресурсе.
Чтобы после капремонта вскоре не пришлось повторно менять прокладку ГБЦ следует правильно выполнять шлифование как поверхность плиты блока, так и привалочной поверхности самой головки. После установки головки, особенно для алюминиевых блоков, область в районе болтов немного деформируется и в процессе эксплуатации металл головки «ведет». Это приводит к тому, что после снятия головки ее поверхность уже не будет идеально ровной и ее придется выравнивать на станках, используя фрезеровку и шлифование.
Изначально выполняется фрезеровка – это делается для того, чтобы выровнять поверхность. После работы фрезы на поверхности появляются мелкие канавки и засечки, по которым газы и антифриз, со временем, будут просачиваться. Вследствие этого прокладка ГБЦ придет в негодность и ее придется повторно заменять.
Чтобы исключить такую ситуацию, дополнительно выполняется шлифование поверхности. Вследствие этого процесса удаляются все канавки и заусеницы – только после этого можно устанавливать прокладку. Если используются металлические прокладки, то без процесса шлифования нормально прижать головку не получится.
Важные нюансы
Выполняя капитальный ремонт двигателя, следует заменить все резиновые прокладки, сальники, колпачки и прочие мелкие детали. Когда мотор разобран – это сделать намного проще, нежели потом проводить дополнительное обслуживание. Также рекомендуется выполнить замену ремней ГРМ, цепей, роликов, сделать развесовку шатунов с поршнями.
Если есть возможность тюнинга мотора с целью улучшения его рабочих характеристик, их также желательно сделать. Речь идет об установке металлокерамических или бронзовых клапанов, более легких толкателей или тарелок клапанов, проделывания отводящих отверстий в маслосъемных кольцах (если их там небыло).
Важным нюансом является и то, когда делать капремонт. Зимой лучше его не проводить – это исключит большие ударные нагрузки при холодном запуске мотора в период его послеремонтной обкатки. Если же избежать «зимнего ремонта» не удается, следует позаботиться о предпусковом обогреве ДВС. Это позволит избежать негативных последствий «холодного пуска».
Заключение
Капитальный ремонт двигателя – это трудоемкий и затратный по времени процесс. Он не делается за 1-2 дня и не стоит дешево. Стоимость всего ремонта будет зависеть от количества выполняемых процедур и числа заменяемых деталей. Не стоит экономить на капремонте мотора – ведь качественный ремонт позволит эксплуатировать силовой агрегат еще 100-200 тыс. километров пробега. Учитывая техническую сложность этого ремонта, доверять его следует только квалифицированным мастерам, которые хорошо знают техническую часть мотора, все допуски и имеют соответствующее ремонтное и диагностическое оборудование.
Капитальный ремонт двигателя внутреннего сгорания
- По каким факторам можно узнать о предстоящем капитальном ремонте ДВС?
- Что делать, если выявлены факторы поломки мотора?
- Что приводит к капитальному ремонту мотора?
- Сколько двигатель «ходит» до капремонта
- Что собой представляет капитальный ремонт двигателя?
- Особенности капитального ремонта двигателя
- Важные нюансы
- Заключение
Все современные автомобили комплектуются надежными моторами, которые без проблем способны проработать не одну сотню тысяч километров пробега. Но, каким надежным не был бы двигатель, рано или поздно, придется делать его ремонт. Если с помощью обычного технического обслуживания и мелких ремонтных процедур восстановить прежнюю работоспособность мотора не удается, придется выполнять капитальный ремонт ДВС. Ниже будут рассмотрены нюансы и особенности этого сложного и трудоемкого процесса.
По каким факторам можно узнать о предстоящем капитальном ремонте ДВС?
Изначально проявляются следующие субъективные факторы:
- падение мощности мотора;
- медленный набор оборотов;
- плохо заводится;
- потеря резвости при разгоне;
- по ощущению автомобиль едет не так хорошо, как раньше.
Эти факторы хотя и не указывают на износ деталей и узлов мотора, но являются теми причинами, при появлении которых стоит задуматься о его проверке.
Кроме перечисленных субъективных, есть один объективный фактор, который точно свидетельствует, что с мотором не все в порядке. Речь идет о расходе масла. Любой двигатель потребляет незначительное количество масла, но когда объемы его потребления доходят до 300-600 мл на 1000 км пробега – это уже не нормально.
Что делать, если выявлены факторы поломки мотора?
Самостоятельно принимать решение о потребности капитального ремонта двигателя не следует. Для этого нужно провести соответствующую диагностику с применением специального оборудования. Проверку состояния мотора следует начинать с проверки компрессии в его цилиндрах. Если она отличается от допускаемых значений – вероятность капитального ремонта вырастает. Также проверяется состояние головки блока цилиндров, поршневых колец и других узлов.
В процессе диагностики рекомендуется пользоваться эндоскопом. С его помощью можно детально рассмотреть состояние внутренней поверхности цилиндров. Наличие трещин и задир будет свидетельствовать об их сильном износе.
Способствует быстрому поиску поломок мотора компьютерная диагностика, которая выполняется с помощью специального сканера. Он подключается к системе электронного управления автомобилем и считывает ошибки из ЭБУ. Расшифровка ошибок позволит более точно определить место поломки и причины, которые к ней привели.
Что приводит к капитальному ремонту мотора?
Существует естественный износ деталей двигателя, который исключить невозможно. Но есть ряд факторов, которые существенно снижают ресурс мотора, приближая его капитальный ремонт.
Качество моторного масла
Некачественное или несвоевременная замена моторное масло сокращает срок работы двигателя. Это связано с тем, что ухудшается смазывание трущихся деталей, увеличивается нагрузка на подвижные элементы мотора. Длительная работа на состарившемся масле неминуемо приведет к преждевременному капитальному ремонту ДВС.
Состояние фильтров
Масляный, топливный и воздушный фильтры являются важными элементами, от состояния которых зависит и работа мотора. Их повышенное загрязнение и несвоевременная замена приведет к тому, что внутрь мотора будет попадать пыль из воздуха и различные загрязнения, которые могут повлечь за собой не предвиденные поломки.
Плохое обслуживание и непрофессиональный ремонт
Если двигатель ремонтировался или обслуживался неквалифицированными механиками, некоторые его узлы могут выйти из строя преждевременно. Например, повреждения поршней и камер сгорания могут появиться при неправильном выборе свечей зажигания, некорректной настройке УЗО, неправильных фазах газораспределительной системы.
Стиль вождения
Техническое состояние мотора во многом зависит от эксплуатации автомобиля и стиля вождения, практикуемого водителем. Если постоянно ездить на высоких оборотах мотора, используя максимум его возможностей, срок эксплуатации снизится приблизительно на 25-30%. При аккуратной и спокойной манере езды двигатель прослужит долго и не будет создавать больших проблем его владельцу.
Больше всего вреда ДВС получает от резкого разгона и экстренного торможения. Без потребности не следует совершать такие действия, тогда мотор прослужит много лет. Также важно прогревать двигатель зимой и только на прогретом моторе отправляться в путь. Даже поездка на небольшие расстояния на «холодном двигателе» приведет к появлению коррозии на поршневых кольцах и самих поршнях.
Сколько двигатель «ходит» до капремонта
Срок службы каждого силового агрегата индивидуален. В среднем, двигатели внутреннего сгорания, при их надлежащем уходе, способны проезжать до капремонта 200-300 тыс. километров пробега. Своевременное техническое обслуживание и периодический ремонт позволят существенно повысить их ресурс. У некоторых водителей моторы проезжают до миллиона километров.
Что собой представляет капитальный ремонт двигателя?
Капремонт мотора предусматривает разборку, дефектовку и замену деталей силового агрегата, технические характеристики которых не соответствуют требуемым нормам. В результате этих действий удается максимально приблизить рабочие характеристики ДВС, к тем, которые он имел в новом состоянии.
В процессе капитального ремонта максимально обновляются все узлы мотора и спряженные с ним агрегаты, с учетом соответствующих допусков. Капитальный ремонт должен выполняться по минимально возможным допускам, что обеспечит требуемый запас прочности деталей. Максимальный допуск говорит о том, что деталь еще может эксплуатироваться, но этот период весьма ограничен. Учитывая, что в моторе большинство деталей испытывают большие нагрузки и трение, максимальный допуск для них применяться не может.
Капитальный ремонт двигателя – это целый комплекс процедур, которые предусматривают обслуживание не только конструкционных элементов мотора, а и спряженных с ним систем и узлов. Например, нельзя заменить только поршневые кольца и получить нужный эффект. На первых порах он будет проявляться в виде повышения мощности, снижения потребления масла, но длиться это будет недолго. Задача капитального ремонта состоит в том, чтобы максимально вернуть двигателю его прежнюю работоспособность, которая сохранится на протяжении 100-200 тыс. километров пробега. Если мотор после капремонта может проехать только 20-25 тыс. километров, то такой ремонт проводился зря и потребуется новый, выполненный в соответствии со всеми требованиями и допусками.
Рассмотрим, какие процедуры включает в себя капитальный ремонт двигателя внутреннего сгорания.
Демонтаж мотора
Прежде чем выполнять капремонт силового агрегата, он демонтируется с машины. Далее проводится осмотр целостности его составляющих, последующая разборка и дефектовка всех деталей.
Регулирование зазоров клапанов
Если двигатель не оснащен гидрокомпенсатором, регулирование зазора клапанов обязательно выполняется через каждые 60-80 тыс. километров пробега. Если это не сделать вовремя, увеличатся люфты, что приведет к появлению стуков в моторе и износу его клапанов.
Ремонт поршневой группы
Динамические характеристики двигателя во многом зависят от состояния поршневой группы. О необходимости ее ремонта можно судить по такому параметру, как компрессия. Замер компрессии позволяет получить информацию о величине давления в цилиндрах мотора. По этим данным принимается решение необходимости ремонта поршневой группы.
Замена сальников коленвала
Чтобы продлить срок службы мотора важно своевременно менять передние сальники коленчатого вала. Замена проводится даже при отсутствии на них видимых повреждений. Если уже появились следы протекания масла, это может свидетельствовать о необходимости капитального ремонта.
На задние сальники приходится большая часть нагрузок, поэтому их своевременная замена также очень важна. При протечке сальников или их «масляном голодании» их следует заменить как можно раньше.
Замена сальников распределительного вала
Эти сальники предотвращают протекание масла в картер мотора. При обслуживании газораспределительного механизма или распределительного вала обязательно проверяется состояние сальников. Если они подтекают, обязательно следует их заменить новыми.
Замена маслосъемных колпачков
Эти элементы позволяют контролировать количество масла, используемого для смазывания трущихся деталей. Если они теряют свою эластичность и приходят в негодность происходит переизбыток подачи масла и увеличивается его расход.
Замена прокладки блока цилиндров
О выходе из строя этого элемента свидетельствует наличие светлого дымка из выхлопной трубы, появление пузырей и примесей в охлаждающей жидкости.
Замена кислородного датчика
Лямбда-зонд контролирует процесс образования топливовоздушной смеси. При наличии проблем с этим датчиком возрастает расход топлива, уменьшается ресурс свечей зажигания.
Ремонт или замена помпы
Посредством помпы охлаждающая жидкость циркулирует внутри мотора. При ее нестабильной работе антифриз будет хуже отводить тепло от мотора, который начнет перегреваться.
Особенности капитального ремонта двигателя
Самым трудоемким и важным этапом в ремонте мотора является работа с блоком, коленвалом и головкой. Важно правильно выполнять расточку блока цилиндров. Основная ошибка, которая при этом допускается – это неправильный выбор точки отсчета. Зачастую, в качестве реперной точки выбирают нижнюю плиту блока, на которой могут быть неровности. Правильно делать привязку к металлической чушке, размещенной в постели коленвала. Только в этом случае можно выдержать требуемые геометрические размеры блока.
Часто, после расточки, забывают делать хонинговку, а эта процедура является обязательной. Хон представляет собой специальные насечки, сделанные на стенках цилиндров с целью удержания масла. Хонинговку нужно делать на станке, используя специальные камни (только не наждачную бумагу). Еще одной распространенной ошибкой является шлифовка стенок цилиндров «под зеркало» с целью снижения трения. Это категорически делать нельзя, поскольку полностью нивелируется предназначение хона.
Процедуры с коленвалом, кроме шлифовки и выбора подходящих вкладышей, предусматривают также и балансировку вала. Этот процесс делается в несколько этапов:
- балансировка коленвала;
- балансировка коленвала с передним шкивом;
- балансировка коленвала со шкивом, маховиком и корзиной сцепления.
- Выполнение балансоривки станет гарантией того, что в процессе работы мотора не будут возникать паразитные вибронагрузки, которые отрицательно сказывается на его ресурсе.
Чтобы после капремонта вскоре не пришлось повторно менять прокладку ГБЦ следует правильно выполнять шлифование как поверхность плиты блока, так и привалочной поверхности самой головки. После установки головки, особенно для алюминиевых блоков, область в районе болтов немного деформируется и в процессе эксплуатации металл головки «ведет». Это приводит к тому, что после снятия головки ее поверхность уже не будет идеально ровной и ее придется выравнивать на станках, используя фрезеровку и шлифование.
Изначально выполняется фрезеровка – это делается для того, чтобы выровнять поверхность. После работы фрезы на поверхности появляются мелкие канавки и засечки, по которым газы и антифриз, со временем, будут просачиваться. Вследствие этого прокладка ГБЦ придет в негодность и ее придется повторно заменять.
Чтобы исключить такую ситуацию, дополнительно выполняется шлифование поверхности. Вследствие этого процесса удаляются все канавки и заусеницы – только после этого можно устанавливать прокладку. Если используются металлические прокладки, то без процесса шлифования нормально прижать головку не получится.
Важные нюансы
Выполняя капитальный ремонт двигателя, следует заменить все резиновые прокладки, сальники, колпачки и прочие мелкие детали. Когда мотор разобран – это сделать намного проще, нежели потом проводить дополнительное обслуживание. Также рекомендуется выполнить замену ремней ГРМ, цепей, роликов, сделать развесовку шатунов с поршнями.
Если есть возможность тюнинга мотора с целью улучшения его рабочих характеристик, их также желательно сделать. Речь идет об установке металлокерамических или бронзовых клапанов, более легких толкателей или тарелок клапанов, проделывания отводящих отверстий в маслосъемных кольцах (если их там небыло).
Важным нюансом является и то, когда делать капремонт. Зимой лучше его не проводить – это исключит большие ударные нагрузки при холодном запуске мотора в период его послеремонтной обкатки. Если же избежать «зимнего ремонта» не удается, следует позаботиться о предпусковом обогреве ДВС. Это позволит избежать негативных последствий «холодного пуска».
Заключение
Капитальный ремонт двигателя – это трудоемкий и затратный по времени процесс. Он не делается за 1-2 дня и не стоит дешево. Стоимость всего ремонта будет зависеть от количества выполняемых процедур и числа заменяемых деталей. Не стоит экономить на капремонте мотора – ведь качественный ремонт позволит эксплуатировать силовой агрегат еще 100-200 тыс. километров пробега. Учитывая техническую сложность этого ремонта, доверять его следует только квалифицированным мастерам, которые хорошо знают техническую часть мотора, все допуски и имеют соответствующее ремонтное и диагностическое оборудование.
Урок 5: Двигатель внутреннего сгорания и моторное масло
(Текстовый контент ниже предоставлен лицензией Creative Commons. Это видео не включено в эту лицензию, но может быть встроено в другие веб-сайты в Интернете с использованием функций, доступных на YouTube. Извините за плохое качество видео; это было одно из первых видео, которое мы сделали с ограниченным бюджетом, и если бы не ориентированный на обучение ведущий, его было бы почти невозможно смотреть по сегодняшним стандартам интернет-зрителей, но информация все еще актуальна, и Джефф проделал хорошую работу, объясняя вещи для понимания неспециалистов. )
В этом уроке вы узнаете, как работает двигатель внутреннего сгорания и какое значение имеет моторное масло.
Как работает двигатель внутреннего сгорания:
Все двигатели внутреннего сгорания работают по теории, называемой Цикл событий Отто , названный в честь Николауса Отто, который изобрел его в 1867 году. Он состоит из 4 повторяющихся шагов или «ходов»:
- Впуск
- Сжатие
- Горение (или мощность)
- Выхлоп
Схема, показывающая работу 4-тактного двигателя с искровым зажиганием. Метки: 1 — Индукция, 2 — Компрессия, 3 — Мощность, 4 — Выхлоп. CC-BY-SA 3.0 Zephyris
Топливо и воздух всасываются в цилиндр двигателя при движении поршня вниз при открытом впускном клапане. Затем поршень начинает двигаться вверх, и впускной, и выпускной клапаны закрываются. Движущийся вверх поршень сжимает воздушно-топливную смесь. Затем воздушно-топливная смесь воспламеняется свечой зажигания (в обычных бензиновых двигателях), создавая сгорание. Чрезвычайно высокая температура создает высокое давление, заставляющее поршень опускаться. Затем открывается выпускной клапан. Поршень возвращается вверх, выпуская выхлопные газы. А потом цикл повторяется.
Вот приличная анимация цикла Отто на YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=6qHherIwsTE. (На ютубе впускной слева, а выхлопной справа). В Википедии также есть GIF-анимация: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:4StrokeEngine_Ortho_3D_Small.gif. (На GIF-анимации впуск справа, а выхлоп слева).
Процесс сгорания – это преобразование химической энергии (бензина) в тепловую энергию (сгорание), которая преобразуется в энергию возвратно-поступательного движения (качание поршней). Поршни вращают коленчатый вал через шатун. Когда поршень движется вверх и вниз во время сгорания, он вращает коленчатый вал. Коленчатый вал превращает энергию возвратно-поступательного движения в энергию вращения. Эта энергия в конечном итоге передается на колеса через трансмиссию, которую мы обсудим позже в Уроке 9. .
Коленчатый вал GIF-анимация, общественное достояние.
Анимированную иллюстрацию, на которой показаны поршни (серые) в соответствующих цилиндрах (синие) и коленчатый вал (красные), можно найти по адресу http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cshaft.gif. Когда поршни движутся вверх и вниз, коленчатый вал вращается.
В дизельном двигателе нет свечей зажигания. Топливо воспламеняется только за счет сжатия. Сжатие выше в дизельном двигателе, который выделяет достаточно тепла, чтобы вызвать сгорание.
Гибридный автомобиль использует электродвигатель и аккумулятор для обеспечения движения вместе с двигателем внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания вырабатывает электричество для подзарядки батарей. Также аккумуляторы подзаряжаются при торможении до остановки.
Моторное масло
Моторное масло предназначено для образования смазывающей пленки между всеми движущимися частями двигателя внутреннего сгорания для снижения трения и износа. Выбор подходящего моторного масла для вашего автомобиля и замена масла во время регулярных плановых интервалов технического обслуживания обеспечат бесперебойную работу двигателя в течение долгого времени. Рекомендуемый тип масла и технические характеристики для вашего автомобиля можно найти в руководстве по эксплуатации. Еще одно место, где его можно найти, это крышка заливной горловины. Это будет основано на температуре окружающей среды, где вы живете. В руководстве по эксплуатации указаны два кода моторного масла: API и SAE.
Все масла имеют код API, обозначающий Американский институт нефти. Это сервисный рейтинг качества, чистоты и типов моющих присадок в масле. Код всегда будет состоять из двух букв.
SAE — это вязкость или густота масла. Современное масло является многовязким. SAE может быть чем-то вроде 5W-30. Первая комбинация цифр и букв (5W) указывает на вязкость или густоту масла в холодном состоянии. Второе число – это вязкость при рабочей температуре двигателя. До появления мультивязкого масла было только масло одинарной вязкости (SAE 30), которое в холодную погоду очень густое. Попытка залить его в ваш двигатель была бы похожа на заливку меда, но, что более важно, было бы трудно перекачивать масло и смазывать двигатель. Вот почему старые двигатели нужно было прогревать, прежде чем вы могли управлять ими.
Урок 5: Двигатель внутреннего сгорания и моторное масло — один из двенадцати уроков, которые также доступны в виде бесплатной электронной книги с иллюстрациями. Эти уроки основаны на схеме значка за заслуги перед бойскаутами в области автомобильного обслуживания и адаптированы Crawford’s Auto Repair для широкой аудитории. Эта статья предназначена только для информационных целей, и автор не берет на себя ответственности за любой несчастный случай, который может произойти при работе с автомобилями. Читая эту страницу, вы принимаете условие, что вы несете полную ответственность за свои действия. Для получения дополнительной информации по темам на этой странице см. разделы «Ремонт и смазка двигателя» и «Замена масла и комплекс работ».
Copyright © 2014, Джефф Кроуфорд . Разрешается повторно публиковать эту статью для личного или коммерческого использования при условии, что содержание, цитаты и уведомление об авторских правах остаются нетронутыми и неизменными. Должна быть активная ссылка «follow» на CrawfordsAutoService.com.
Урок 5: Двигатель внутреннего сгорания и моторное масло лицензируются в соответствии с международной лицензией Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0.
Руководство по обслуживанию двигателя внутреннего сгорания —
Удивительно, что двигатели служат так долго. К тому времени, когда одометр перешагивает отметку в 100 000 миль, большинство двигателей совершают более 300 миллионов оборотов! Это должно привести к большому износу подшипников, колец и цилиндров. Тем не менее, при надлежащем обслуживании и нормальном вождении многие двигатели, достигшие этой точки, демонстрируют минимальный износ, и им предстоит пройти многие десятки тысяч миль. Но то же самое не всегда верно для верхних компонентов клапанного механизма.
Поскольку распредвал(ы) вращается только с половиной скорости вращения коленчатого вала, клапаны открываются и закрываются каждый второй оборот. Тем не менее, после 100 000 миль это 150 миллионов циклов клапанного механизма. Даже при хорошей смазке тепло и усталость металла могут негативно сказаться на клапанах, седлах клапанов, направляющих и других компонентах клапанного механизма. Ничто не вечно.
Плохое техническое обслуживание – низкая производительность
Как только клапаны начинают протекать, двигатель теряет компрессию и не имеет прежней бодрости. Может стать труднее начать. Производительность и экономия топлива также пострадают. Износ направляющих и уплотнений клапанов также может привести к увеличению расхода масла, что, в свою очередь, может привести к загрязнению свечей зажигания и проблемам с выбросами.
Если владелец автомобиля небрежно относился к регулярной замене масла и фильтра, может пострадать и днище. Износ колец и цилиндров увеличивает расход масла и прорыв газов, что еще больше способствует потере компрессии и увеличению выбросов. Увеличенный прорыв газов также приводит к попаданию большего количества влаги в картер, что приводит к более быстрому образованию шлама в масле. Если интервалы замены масла слишком растянуты, это быстро сократит срок службы подшипников, колец, цилиндров, коленчатого вала, распределительного вала и других движущихся частей. В конце концов, двигатель начнет издавать шум при первом запуске. И шум будет только усиливаться по мере увеличения пробега.
В какой-то момент клиент привезет вам свой автомобиль, надеясь, что вы сможете обратить вспять накопленные эффекты возраста, пробега и пренебрежения. Если ваш диагноз выявит повышенный износ двигателя или другие внутренние проблемы, «настройка», очевидно, ничуть не поможет. Вашему клиенту придется столкнуться с музыкой и вложить средства в капитальный ремонт двигателя или заменить его двигатель новым, восстановленным или бывшим в употреблении. Возраст автомобиля, стоимость и платежеспособность клиента в конечном итоге определят, какой образ действий будет наиболее экономически целесообразным.
Подсказки по диагностике
Любой двигатель, работающий на масле, скорее всего, потребует капитального ремонта, но не всегда. Непрерывный синий дым в выхлопе, который виден во всех режимах движения, является верным признаком плохой компрессии и изношенных или сломанных поршневых колец, изношенных или задиров на цилиндрах или, возможно, даже треснувшего поршня. Если сизый дым виден только при замедлении, масло вытекает через изношенные направляющие клапанов. На некоторых двигателях V8 и V6 утечка через прокладку впускного коллектора также может привести к попаданию масла во впускные каналы и образованию дыма в выхлопе.
Иногда двигатель расходует масло, если в выхлопе нет видимых утечек или дыма. Масло может проникать через изношенные направляющие выпускных клапанов (что оставляет масляный налет в выхлопе, но не на свечах зажигания). Масло также может быть потеряно через систему PCV, если кто-то установил неправильный сменный клапан.
Анализ свечей зажигания может многое рассказать о характере потребления масла двигателем. Если горловина свечи покрыта черными маслянистыми отложениями, масло попадает в цилиндр и требуется капитальный ремонт.
Отсутствие компрессии в одном цилиндре почти всегда означает плохой клапан, а отсутствие компрессии в двух соседних цилиндрах почти всегда означает пробитую прокладку ГБЦ. Отсутствие компрессии ни в одном цилиндре означает, что клапаны не открываются, вероятно, из-за обрыва цепи или ремня ГРМ.
Углубление в работу клапана
Если вы диагностировали проблему, связанную с клапаном, необходимо снять головку(и), чтобы можно было выполнить соответствующие работы. Независимо от того, решите ли вы выполнить работу с клапаном самостоятельно или отдать ее в аренду в механическом цеху, важно помнить, что работа с клапаном — это гораздо больше, чем шлифовка седел, накатка или замена направляющих и замена уплотнений направляющих клапанов. Клапаны и седла должны быть отшлифованы с высокой степенью точности, чтобы они плотно закрывались и обеспечивали хороший теплообмен. Для этого требуется прецизионная шлифовальная машина для клапанов и седельный станок, а не ручная дрель и набор камней.
Горячо, горячо, горячо!
Выпускные клапаны обычно работают при температуре от 1200 до 1350 F. Это делает их гораздо более уязвимыми к эрозии и прогоранию, чем впускные клапаны, которые редко достигают высокой температуры 800 F. Более высокие рабочие температуры требуют более прочных сплавов, поэтому выпускные клапаны обычно изготавливаются из из нержавеющей стали или имеют головки из нержавеющей стали.
Одна из причин, по которой вы часто обнаруживаете прогоревшие выпускные клапаны в двигателях с большим пробегом, заключается в том, что клапаны стали слишком горячими. Около 75% тепла сгорания, отводимого от клапана, проходит через седло, поэтому для предотвращения возгорания необходим хороший контакт седла. Оставшиеся 25 % тепла рассеиваются вверх через шток клапана и наружу через направляющие. По мере того, как нормальный износ разрушает седла, площадь контакта металла с металлом между клапаном и седлом уменьшается, что снижает передачу тепла от клапана к головке. Клапан работает все горячее и горячее и в конце концов пригорает.
То же самое может случиться, если седла клапанов не обрезаны должным образом при переделке головки. Слишком узкое или неконцентричное седло снизит теплопередачу и сократит срок службы клапана.
Тепло также вызывает растяжение клапанов, что может привести к усталостному разрушению. По этой причине целесообразно заменить выпускные клапаны при переделке головок.
Наконечники клапанов
Слабые пружины клапанов или недостаточный клапанный зазор также могут препятствовать хорошему контакту клапана с седлом и способствовать чрезмерному нагреву клапанов. Свободное посадочное место или плохо подогнанная направляющая также будут препятствовать передаче тепла к головке и способствовать возгоранию.
Не обращая внимания на высоту установленного клапана при работе с клапаном, вы также можете попасть в беду. Когда клапаны и седла отшлифованы или обрезаны, клапаны сидят глубже в головке, чем раньше. Это приводит к тому, что штоки торчат выше, что изменяет геометрию коромысла и может привести к потере клапанного зазора при нагревании двигателя. В том же состоянии могут возникать чрезмерные боковые нагрузки на шток клапана, что может привести к его поломке рядом с держателем.
Если в головке видны признаки заедания клапана (сильно изношенные или заедающие штоки и направляющие клапанов), возможно, возникла проблема с охлаждением, из-за которой головка нагревается. Проверьте наличие необнаруженных утечек охлаждающей жидкости (таких как микротрещины или пористые утечки в головке или блоке), заклинивший термостат, слабый водяной насос, засоренный радиатор, слабую муфту вентилятора или неисправный электрический вентилятор охлаждения или переключатель вентилятора.
При измерении штоков клапанов помните, что большинство штоков клапанов OEM имеют коническую форму. Головной конец штока обычно примерно на 0,001 дюйма меньше в диаметре, чем наконечник, чтобы компенсировать повышенное тепловое расширение в горячем конце. Место проведения измерения очень важно для точного определения износа штока. Если OEM-клапан заменяется клапаном с прямым штоком (не коническим), клапан может заклинить, если направляющий зазор не открыт на соответствующую величину.
Другим условием, при котором клапаны могут перегреться, является повышенная температура сгорания. Основные причины здесь включают замедленное зажигание, обедненную топливную смесь (возможно, из-за утечки вакуума), детонацию и преждевременное зажигание и даже ограничения выхлопа, такие как забитый каталитический нейтрализатор.
Это тоже звучит правдоподобно
Если кольца изношены, цилиндры, вероятно, тоже изношены, и их придется расточить или отшлифовать для увеличенных размеров колец и поршней. Если вы чувствуете выступ в верхней части цилиндра, измерьте диаметр цилиндра индикатором часового типа, чтобы определить, требуется ли расточка или хонингование.
Практическое правило заключалось в том, что износ конусности до 0,010″ считался приемлемым. Это больше не так. Допуски в современных двигателях намного жестче, а максимально допустимый предел конусного износа во многих двигателях составляет всего 0,004 дюйма или меньше. Всегда обращайтесь к спецификациям производителя двигателя относительно максимального диаметра отверстия и конусности.
Если при ремонте колец вы обнаружите сломанные кольца, обязательно проверьте цилиндры на наличие чрезмерной конусности. Другие причины включают детонацию и неправильную установку колец (хорошая причина всегда использовать расширитель колец для установки новых колец на поршни).
Важно всегда использовать сменное кольцо того же типа (или лучшего качества), что и оригинальное. Многие двигатели теперь имеют наборы колец со стальными или ковкими чугунными верхними кольцами, потому что эти материалы более долговечны, чем обычные чугунные кольца. Используйте тот же тип сменных колец. Использование менее дорогих чугунных колец вместо колец из ковкого чугуна или стали сократит срок службы двигателя.
Установленные поршневые зазоры могут быть очень малы на многих двигателях последних моделей. Некоторые двигатели с юбками поршня с молибденовым покрытием работают практически без зазора. Опять же, обратитесь к спецификациям зазоров OEM, если поршни заменяются. Кроме того, используйте тот же или лучший тип поршня, что и оригинальный. Сегодня во многих мощных двигателях используются поршни из заэвтектического сплава, а не обычные литые алюминиевые поршни. Заэвтектический сплав прочнее и лучше переносит тепло, чем обычные сплавы.
Правильная установка подшипников
Если нижнюю часть двигателя необходимо отремонтировать, внимательно следите за состоянием подшипников при их снятии. Обратите внимание на любые необычные формы износа. Чрезмерный износ центрального коренного вала, например, может указывать на несоосность основного отверстия или погнутый коленчатый вал. Подшипники, которые заедали или вращались из-за недостаточной смазки, могли стать жертвами слабого масляного насоса, так что проверьте и это.