Восстановление наплавкой стальных коленчатых валов.
Основные дефекты: износ коренных и шатунных шеек, шпоночных канавок, отверстий под штифты крепления маховика резьбовых соединений, посадочных мест распределительной шестерни, шкива, наружного кольца шарикоподшипника в заднем торце вала. Местные дефекты – износ шпоночных канавок, отверстий под штифты – восстанавливаются наплавкой вручную. Другие дефекты, связанные с износом, устраняются автоматической сваркой под флюсом.
Коленчатый вал перед ремонтом необходимо разобрать – удалить шпонки, извлечь из масляных канавок заглушки и пробки, выпрессовать подшипник первичного вала коробки передач, снять противовесы. Разобранный коленчатый вал очистить от асфальто-смолистых, масляных и других загрязнений. После этого установить коленчатые валы, подлежащие наплавке (если размеры вала вышли за пределы, предусмотренные для восстановления методом ремонтных размеров) на наплавочной станок или на шлифовку шеек.
В процессе шлифования геометрические размеры шеек исправляют на ремонтный размер подшипников.
Технологический процесс ремонта коленчатого вала зависит от его конструктивных особенностей, имеющихся дефектов, марки металла и свойств.
Обычно шейки шлифуют под один ремонтный размер, но в случае необходимости шатунные и коренные шейки могут быть отшлифованы под разные ремонтные размеры. При обработке шеек одновременно шлифуют и галтели, а также заплечники, удерживающие коленчатый вал от осевых перемещений. Шлифуют валы на круглошлифовальных станках.
Выход фасок масляных каналов шатунных и коренных шеек скругляют пневматической шлифовальной машиной, а затем полируют полировальной шкурой при помощи специальной конической оправки. Для получения шероховатости шейки в пределах Ra = 0,16…0,32 мкм каждую шейку отдельно полируют абразивной или алмазной лентой вместе с галтелями.
Суперфинишную обработку коренных и шатунный шеек (с галтелями проводят на полуавтомате для суперфиниширования, либо на станке СШ –301. Размеры коренных и шатунных шеек проверяют скобами, настроенными по концевым мерам.
Взаимное расположение шеек, а также радиус кривошипа определяют контрольными приспособлениями, шероховатость поверхностей шеек – профиломером. Радиальное биение не должно превышать: для средних коренных шеек под распределительную шестерню 0,03; для фланца маховика и шейки под уплотнение (сальник) заднего коренного подшипника 0,05мм. Непараллельность осей шатунных шеек относительно оси вала на длине 100ммне должна превышать 0,02 мм. Отклонения от цилиндрической формы шейки допускаются не более 0,015мм. Твердость шеек должна быть не ниже НRС 48.
Перед шлифованием шеек уже на третий ремонтный размер целесообразно производить их закалку ТВЧ при вертикальном положении вала.
Наплавкой под флюсом восстанавливаются коленчатые валы, цапфы картера заднего моста, полуось заднего моста и многие другие детали автотракторной техники.
При капитальном ремонте автомобилей применяются в основном три способа восстановления стальных коленчатых валов: технология, разработанная НИИАТ и ГосНИТИ, технология Саратовского политехнического института (СПИ) и технология НПО Казавтотранстехника.
В первом случае наплавка осуществляется пружиной проволокой второго класса Нп-80 или Нп-65Г, под флюсом АН-348А с добавлением 2,5 % феррохрома и 2% графита с последующим черновым и чистовым шлифованием шеек до исходного размера, суперфинишированием и полированием. Режимы наплавки: сила тока 190…200А; напряжение дуги 22…24В; частота вращения вала 3 мин-1; продольная подача наплавочной головки 4 мм/оборот; скорость подачи электродной проволоки 2,4м/мин; диаметр проволоки 1,6…1,8 мм.
Недостатки:
1. Появление трещин при правке вала вследствие низкой пластичности наплавленного слоя ;
2. Образование микротрещин на поверхности шеек при шлифовании;
3. Нестабильность свойств наплавленного металла из-за изменения компонентов флюса.
По технологии СПИ наплавка шеек коленчатого вала производится проволокой Нп-ЗОХГСА под слоем флюса АН-348А или проволокой Нп-40Х2Г2М под флюсом ПН – 15М. Режимы наплавки: сила 180…220А; напряжение дуги 25…30В; продольная подача 4…6мм/оборот; скорость подачи проволоки 1,6…2,1 м/мин; частота вращения вала при наплавке коренных шеек 2…2,5 мин-1, шатунных 2,5…3 мин-1. Технология СПИ предусматривает также одновременную наплавку шеек коленчатого вала четырьмя электродами диаметром 1,6мм силе тока 300…320 А, напряжении 26…28В, скорости подачи проволоки 58…59 м/ч, частоте вращения вала 0,65 мин-1. после наплавки коленчатый вал нормализуют, правят, обрабатывают точением с последующим полированием до исходного размера. Завершающими операциями являются закалка т.в.ч. и чистовая обработка поверхности шеек. Достоинствами технологии СИП являются: исключение образования трещин при правке и механической обработке, поскольку после нормализации вал приобретает высокую пластичность; возможность применения для наплавки проволоки с высокими механическими свойствами, обеспечивающими необходимую износостойкость шеек. Недостатки этой технологии – снижение качества коленчатого вала, достигнутого при термической обработке на заводе-изготовителе, и повышенные затраты на изготовление и эксплуатацию оборудования для нормализации.
Технология НПО Казавтотранстехника предусматривает наплавку пружинной проволокой второго класса под слоем флюса АН-348А с последующим высоким отпуском, что позволяет сохранить исходное улучшение коленчатого вала и снижает затраты на термическую обработку.
Наплавка коленчатых валов двигателей ЗИЛ – 130 и других автомобилей ведут при режимах: сила тока 180…250 А; напряжение дуги 26…30 В; частота вращения вала 2,5…3,0 мин-1; шаг наплавки 4…5 мм; скорость подачи проволоки 1,8…3,0мин-14 смещение электрода с зенита 10 мм; вылет электрода 15…20 мм; диаметр электродной проволоки 1,6…1,8 мм. Наплавка ведется постоянным током обратной полярности, например на установке У – 652.
Для наплавки шатунных шеек коленчатый вал устанавливают в центросместители наплавочного станка, закрепляют в положении для наплавки шатунных шеек, в бункер подают флюс, устанавливают режим наплавки, переведенный выше, наплавляют сначала галтельный кольцевой валик, а затем включают продольную подачу и наплавляют шейку по всей длине. Аналогичным способом наплавляют все другие шатунные шейки, после чего вал подвергают контролю на прямолинейность оси коренных шеек и при прогибе более допустимого правят. При наращивании коренных шеек коленчатый вал устанавливают в центросместители станка, закрепляют в положении для наплавки коренных шеек и наплавляют по такой же технологии, которая предусмотрена для шатунных шеек. Удлинение вала может быть компенсировано наплавкой бурта опорной коренной шейки с последующей механической обработкой.
Окалину, образовавшуюся на поверхности вала при нагреве в печи, снимают в ванне с раствором 20 % серной кислоты и 3% поваренной соли (остальное вода) при 50˚С. После выдержки в кислотной ванне в течении 25мин поверхность коленчатого вала нейтрализуется в 5…10%-ом щелочном растворе и промывается чистой водой при 60˚С. Очищенный от окалины коленчатый вал контролируют на прямолинейность оси коренных шеек, смещение противовесов, биение носка, фланца и маховика, установив его шейками под распределительную шестерню и задний сальник на контрольные призмы.
Восстановление наплавкой чугунных коленчатых валов.
Двухслойная наплавка по технологии НИИАТ.
Первый слой наплавляется малоуглеродистой стальной проволокой Св–08 диаметром 1,6 мм под флюсом АН-348А с введением во флюс 2,5 части графита, 2 частей феррохрома №6 и 0,25 части жидкого стекла. Первый слой дает металл шва с твердостью НРС 35…38, второй слой обеспечивает твердость НРС 52…62 с небольшой пористостью. В поверхностном слое возможно появление большого количества трещин, что снижает усталостную прочность коленчатого вала примерно на 26...28 %.
Наплавка шеек коленчатого вала из высокопрочного чугуна с защитной металлической оболочкой под слоем флюса.
В этом случае шейка чугунного коленчатого вала обвертывается низкоуглеродистой сталью толщиной 0,8…1,0 мм, прижимающейся к поверхности шейки при помощи специального приспособления. После сварки по такой оболочке на поверхности чугунной шейки образуется слой металла с малым содержанием углерода и заданного качества. При однослойной наплавке необходимый состав наплавленного металла получается за счет легирования его углеродом чугуна и компонентами флюса.
Технологический процесс ремонта чугунных коленчатых валов состоит из следующих операций: очистки и обезжиривания используемого листа; разрезания его на полосы и вырубка (штамповки) из него заготовок для обволакивания шеек; установки оболочки на шейку коленчатого вала и прижатия ее к шейке с усилием 5 кН при помощи клещей или струбцин; прихватывания стыка оболочки электрической дугой; сварки галтельной части шейки по краям оболочки; наплавки шеек под легирующим флюсом. Оболочка должна плотно прижиматься к шейке. Прихватка стальной оболочки производится в двух точках на расстоянии 5 мм от галтелей в атмосфере углеродистого газа. Плотность прилегания оболочки проверяется по звуку при простукивании по ней легкими металлическим стержнем длиной 150…200 мм и диаметром 12…15 мм. После прихватки по стыку конца оболочки привариваются в трех местах к галтели шейки в среде углекислого газа или аргона. Это предупреждает обгорание концов оболочки и образование свищей и раковин. В местах расположения отверстий масляных каналов оболочку пробивают бородком и полученные отверстия закрывают пастой, огнеупорной глиной, стержнями из графита или асбеста.
В справочной литературе приведены данные по наплавке чугунных коленчатых валов по оболочке из низкоуглеродистой стали. При этом используется следующий материал: электродной проволоки для прихватки оболочек Св-08, Св-08А, Св-08ГС, Св-Г2С; проволока для наплавки галтелей и шеек под легирующим флюсом – Св-08, Св-08А диаметром 1,6 мм; листовой стали для оболочек - Ст-08 толщиной 0,8…0,9 мм; флюса АН-348А; легирующих компонентов – графита, феррохрома №6; углекислый газ – сварочный или пищевой.
Наплавка шеек коленчатого вала порошковой проволокой в два слоя.
Первый слой наплавляют малоуглеродистой проволокой с внутренней защитой, обеспечивающей газо-шлакообразующие компоненты при наплавке. Для второго слоя применяют легированную порошковую проволоку, обеспечивающую получение износостойкого слоя.
Рекомендуемый режим наплавки первого слоя: напряжение холостого хода 34…35 В, напряжение сварочной дуги 20…22 В, сила тока 150…180 А, полярность обратная, частота вращения вала 2,0…2,5 мин-1, скорость подачи проволоки 77 м/ч, шаг наплавки 0,2 мм/об, диаметр проволоки 1,6 мм, вылет электрода 15 мм.
Режим наплавки второго слоя: напряжение холостого хода 31…32 В, напряжение сварочной дуги 20…21 В, сила тока 150…180 А, полярность обратная, частота вращения вала 2,0…2,5 мин-1, скорость подачи проволоки 88 м/ч, шаг наплавки 0,5 мм/об, диаметр проволоки 1,6мм, вылет электрода 15 мм. Общая толщина наплавленного слоя 2,8…3,0 мм. При наплавке по данному способу получается стабильный состав наплавленного металла, соответствующий составу среднеуглеродистой стали. В целом по рассмотренной технологии можно получить довольно высокое качество восстановленных валов при условии тщательной подготовки шеек к наплавке, заключающейся в мойке при температуре 85 ˚С в специальных растворах в течении 30 мин, нагреве в термической печи до 250…300 ˚С с выдержкой в течении 15мин, очистке от копоти, нагара и ржавчины на полировальном станке. Себестоимость коленчатых валов, восстановленных двухслойной наплавкой порошковыми проволоками, ниже себестоимости новых валов на 25 … 30 %.
В последние годы разработаны и внедрены новые способы восстановления чугунных коленчатых валов: пластинированием и установкой полуколец. (рис)
Метод восстановления шеек валов пластинированием заключается в установке с последующим механическим креплением на шейках валов стальной холоднокатаной термообработанной полированной ленты, изготовленной из пружинистой стали типа 65Г толщиной 0,4 мм.
Шейки предварительно шлифуют до требуемого размера. После этого на них фрезеруют два зеркально расположенных сегментных паза, оставляя перемычки между ними.
С помощью специального приспособления ленту сворачивают в кольцо диаметром, меньшим диаметра прошлифованной шейки вала. Далее свернутую ленту надевают на подготовленную поверхность шейки вала и фиксируют торцами выступов относительно боковых поверхностей перемычки на валу. При очередном ремонте вала накладную ленту заменяют. При этом шейки вала не перешлифовывают.
При использовании данного метода можно существенно упростить технологический процесс, полностью исключить сварочно-термическое воздействие на вал, в 4…5 раз сократить расход металла и в 3 раза повысить производительность процесса по сравнению с наплавкой. Метод успешно апробирован при восстановлении чугунных валов двигателей ЗМЗ-53 и ЗМЗ-24.
studfiles.net
Коленчатый вал – высокоточное изделие двигателя и автомобиля в целом. Этот механизм преобразовывает поступательное движение поршней мотора в крутящий момент. Для длительной бесперебойной работы в условиях высокотемпературных режимов он изготавливается из специальных материалов.
Обрабатывается на станках с использованием инновационных технологий, термообработка осуществляется по высшему классу точности.
Ремонт коленвала производится только в специализированных центрах. По точности этот узел сравним со швейцарским часовым механизмом. Здесь не допускаются биения, лишние зазоры, неровности плоскостей.
Коленчатые валы для двигателя легкового авто производятся из сталей 40Х, 45, 45А, 20Г2, 50Г. В турбированном двигателе с наддувом коленвал изготовлен из высоколегированной стали 40ХНМА, 18ХНМА, 18ХНВА. У нее предел прочности и текучести повышен. Производители коленчатых валов изготавливают их методом ковки. Совсем недавно начали использовать для этих целей литье из чугуна высокой прочности, никельмолибденового легированного чугуна.
Изделие соответствует наименованию, поскольку состоит из нескольких колен. Колена располагаются на одной оси и выполнены в виде выступов сложной конфигурации. На них установлены шатуны, к которым с помощью пальцев прикреплены поршни с кольцами. Коленвал отлит вместе с шейками, расположенными между коленами. На шейки коленчатый вал опирается и крепится в корпусе блока цилиндров.
Вал, который слабо закрепили, не смог бы вращаться столь длительный период. Поэтому его крепежные шейки располагаются по всей длине, создавая ряд точек опоры в блоке цилиндров на специальных подшипниках. Их название – коренные вкладыши. У них вместо роликов и шариков используется обильная смазка. Она во время работы льется непрерывным потоком между коренными вкладышами и опорными шейками по специальным каналам.
В процессе эксплуатации автомобильного двигателя коленвал прирабатывается к нему. Ни один опытный механик не переставит на другой блок бывший в употреблении коленвал. Спереди, на носке коленчатого вала фрезерным станком вырезается шпоночный паз. На шпонках в процессе работы механизма крепятся: звездочка привода ГРМ, шкив привода вспомогательных механизмов.
Неисправности коленчатого вала автомобильного двигателя приводят к разрушению всего блока цилиндров. Поэтому в процессе эксплуатации необходим ежедневный тщательный осмотр этих агрегатов.
Иногда после сборки на скользящей плоскости шатунных и коренных шеек остаются вмятины, задиры, сколы металла. Бывает, что в системе создается недостаточное давление смазки, либо масло низкого качества.
Поломки коленчатого вала двигателя возникают из-за перегрева, разжижения масла, чрезмерной засоренности масляного фильтра. Распространенная поломка – течь сальника, возникает из-за царапин, трещин на детали. Эти дефекты могут появиться в металле вследствие длительного срока эксплуатации транспортного средства. Еще одна возможная причина – отсутствие сетки на маслозаливной горловине.
При очередной замене масла недобросовестные механики могут залить грязный продукт, с камнями, металлической стружкой, кусочками металла. Из-за отсутствия сетки инородные тела попадают в масляную систему, причиняя непоправимый вред. Необходимо следить за масляными протечками сальников двигателя. Не стоит впадать в панику, если сальники потекли.
Замена коленчатого вала осуществляется в крайних случаях. Его можно не один раз реставрировать, наплавлять, заново растачивать, шлифовать. Даже при сильной выработке коленвал двигателя будет еще служить много лет. Ремонтные валы ничем не отличаются от новых узлов. Они комплектуются новыми поршневыми группами, сальниками, вкладышами, кольцами, и двигатель будет работать по-прежнему.
Каждый ремонтный размер коленчатого вала двигателя имеет свои числовые значения. Проверка коленвала автомобиля:
Шейки шатунов должны быть отшлифованы, если есть царапины либо износ более 0.03 мм. Показатели овальности шеек не должны превышать 0.03 мм.
Внимательно изучите инструкцию по эксплуатации двигателя. Подбирайте масло, адаптированное для вашего коленчатого вала. Убедитесь в наличии сеточки на маслозаливной горловине двигателя. При необходимости восстановления коленчатого вала не впадайте в панику. После профессиональной реставрации ваша машина будет показывать чудеса скорости, а вы будете наслаждаться прекрасной ездой.
portalmashin.ru
Коленчатый вал — ключевой узел кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания. Благодаря коленвалу возвратно-поступательные движения поршней преобразуются в механическое вращение. Суть коленвала — это кривошип, который совершает вращательные движения вокруг одной неподвижной оси. Удвоенный радиус кривошипа равен длине хода поршня. Шатунные шейки расположены под такими углами, что цилиндры работают попарно, но немного опережают друг друга. По такому принципу устроен коленчатый вал.
Кривошипно-шатунный механизм
Изготавливают коленвалы из высокопрочных сталей или чугуна методом литья, ковки, механической обработки. По причине высокой степени сжатия к коленвалу дизельного двигателя предъявляют более высокие требования по прочности. В остальном коленвал дизеля по строению не отличается от вала бензинового двигателя. Коленчатый вал из стали, особенно выточенный на станке, имеет высокую стоимость, поэтому чугунные коленвалы получили более широкое распространение.
Изготовление коленвала из стали на токарно-фрейзерном станке
Коленчатый вал состоит из плоских проточенных пластин с противовесами (так называемых «щек»), которые соединены между собой «шейками». Противовесы необходимы, чтобы гасить возвратно-поступательные движения поршней и стабилизировать вращение вала.
На некоторых современных двигателях для дополнительной стабилизации применяются балансирные валы со смещенным центром тяжести и приводом от коленчатого вала. Они вращаются в разные стороны, помогая уравновешивать движения поршней.
Кривошипно-шатунный механизм с дополнительным блоком балансиров
В V-образных и W-образных двигателях шатуны из противоположных цилиндров давят на соединенные между собой шейки. Это позволяет обеспечить более равномерную работу двигателя, уменьшить его габариты. В рядных двигателях каждый шатун закреплен на отдельной шейке с балансирами.
Кривошипно-шатунный механизм рядного четырехцилиндрового двигателя со стандартными шейками и балансирами
Коленчатый вал двигателя V6 c раздвоенной смежной шатунной шейкой
Шейки коленвала имеют цилиндрическую форму с шлифованной поверхностью. По оси вала располагаются коренные шейки, по оси шатунов — «шатунные шейки». Трущиеся пары коленвала, как правило, устанавливаются на подшипниках скольжения. Для предотвращения продольных смещений вала предусмотрены опорные подшипники, их также называют полукольца коленвала.
Коленчатый вал расположен в блоке цилиндров в ответных посадочных местах «постели коленвала». На коленчатом валу расположен хвостовик для крепежа звездочки привода ГРМ, шкива генератора и водяной помпы. На обратной части вала закреплен фланец для крепежа маховика. Во фланце устанавливается подшипник качения, в него заходит первичный вал КПП. Внутри коленчатых валов расположены каналы для принудительной смазки вкладышей шеек, шатунов и цилиндропоршневой группы. Конструктивное исполнение коленчатых валов зависит от компоновки цилиндров, их количества. На коленвал могут устанавливаться ведущие шестерни для различного оборудования, например, маслонасоса.
Устройство коленвала
Рассмотрим типичные неисправности коленчатых валов:
Как правило, первое, с чем сталкиваются автомобилисты, — это течь масла из-под резиновых уплотнений (сальников коленвала). Это широко распространенная проблема на двигателях с пробегом. Подтекающий сальник требует замены. В некоторых случаях замена масла на более вязкое поможет остановить течь на какое-то время.
Сальник коленвала требующий замены
Для коленчатых валов, как и для других деталей двигателя, наиболее опасно «масляное голодание». Причиной может быть поломка маслонасоса, забитый канал подачи масла, низкий уровень масла в двигателе. Это приводит к повышенному трению подшипников, нагреванию элементов. Дальнейшая эксплуатация двигателя в таком режиме приведет к его перегреву, полному заклиниванию и к капитальному ремонту. «Клин» на ходу может привести к критическим повреждениям вала или других узлов двигателя.
Вода и топливо попадая в масло меняют его хим. состав и степень вязкости. Причиной может быть значительный износ цилиндропоршневой группы, нарушенная структура прокладок, микротрещины в блоке двигателя или ГБЦ.
Повреждения шейки шатуна по причине отсутствия смазки
Со временем шейки и подшипники подвергаются износу, увеличивается допустимый зазор, появляется люфт коленвала, это приводит к возрастанию вибраций, двигатель начинает «стучать». Характерный стук двигателя — критичный сигнал. При его появлении необходимо прекратить движение и срочно обратиться в автосервис. Если коленчатый вал разбалансирован или смонтирован неправильно, может возникнуть повышенный ненормальный износ контактных поверхностей.
Ремонт или замена коленчатого вала — процесс трудоемкий. Как правило, он требует практически полной разборки двигателя, осмотра и дефектовки всех его узлов и механизмов. Коленчатый вал снимают и измеряют осевые биения. В случае допустимой выработки поверхности шеек и шатунов коленчатого вала пришлифовывают под ремонтные размеры подшипников. Постель с выработкой тоже подлежит механической обработке с «одной установкой» на специальном станке. Расточка коленвала позволяет установить вкладыш следующего ремонтного размера.
Проточка постели коленчатого вала
Шлифовка коленчатого вала
Размеры шеек имеют ремонтные допуски. Простая шлифовка коленвала не поможет в случае, если износ или повреждения слишком сильные. Коленчатый вал — деталь недешевая, а если речь идет, например, о крупногабаритной сельхозтехнике, сумма будет внушительной. Даже сильно изношенные поверхности трения можно восстановить. Толщина выработки компенсируется с помощью наплавки электросваркой под флюсом, плазменного напыления твердых сплавов, газотермичекого напыления и др. Затем коленвал шлифуется, «доводится» до необходимых ремонтных размеров. Это технологически сложный процесс, его лучше доверить специалистам.
Автоматизированное газо-термическое напыление шеек и балансиров коленчатого вала
Качественно выполненное восстановление и шлифовка коленвала может обеспечить 100% ресурса его работы. Следует учитывать, что с увеличением ремонтного размера коленчатый вал может сместиться со своего заводского посадочного места. Потребуется точная установка коленвала с подборкой вкладышей. Коленвал с критическими повреждениями или осевым искривлением придется поменять.
Как проверить коленвал? Опытные автомобилисты могут определить характерный стук коленчатого вала на слух, используя медицинский стетоскоп. При плановых ТО можно снять поддон, визуально осмотреть коленчатый вал на предмет трещин и сколов и с помощью щупа выполнить контроль зазоров между полукольцами.
Замер осевых смещений коленвала с помощью щупа
Комплект измерительных стальных пластин щупов
Повышенное содержание металлической стружки в фильтре и поддоне указывает на износ пар трения. В таких случаях нужно срочно найти причину образования такой стружки.
Диаметр шеек коленвала можно измерить обычным микрометром. Параметры разбалансировки, биений и осевых люфтов коленчатых валов определяют с помощью специальных индикаторов. Для этого нужно либо разместить вал на специальный стенд или станок, либо установить индикатор с магнитным штативом на блок двигателя. Замер выполняется при вращении.
Стенд с установленным индикатором часового типа для замера биений коленчатого вала
Индикатор часового типа, установленный на блок двигателя
Для определения зазора между шейками коленчатого вала и подшипниками применяют калиброванную пластиковую проволоку и бумажный шаблон со специальной шкалой. Способ довольно прост и доступен. Кусочек проволоки устанавливают на обезжиренную поверхность шейки коленчатого вала. Для ее фиксации можно применить небольшое количество густой смазки. Затем шейка накрывается подшипником и крышкой. Крышки обтягиваются, проволока внутри раздавливается на плоскости шейки (резьбовые соединения нужно затягивать динамометрическим ключом). Болты раскручивают и снимают крышку. Далее остается измерить ширину расплющенной полоски шаблоном. Значение будет соответствовать достаточно точному значению зазора.
Измерение зазоров между шейкой и подшипником с помощью калиброванной проволоки и шаблона
Итак, как снять коленвал? Для этого потребуется полная разборка двигателя.Для замены необходимо:
Снятие коленвала возможно выполнить после демонтажа двигателя и установки его на ремонтный стенд, узлов ГРМ, оборудования двигателя, ГБЦ, шатунов и поршней.
Схема сборки и установки в блок двигателя коленчатого вала Skoda OCTAVIA TDI 1996-2002 г.в 1,9,1315,17 — болты крепежные, 3 — фланец, передний прижимной, 4 — вкладыш подшипника, 5 — звездочка цепной передачи, 6 — коленчатый вал, 7 — вкладыш подшипника, 8 — полукольца коленвала, 10 — крышка подшипника, 11 — установочный штифт, 12 — колесо датчика, 2 — уплотнительное кольцо (сальник), 14 — маховик и ведущий диск, 16 — промежуточная пластина, 18 — уплотнительная прокладка (с сальником).
1. На «венец» маховика установить фиксатор коленвала MP 1-223 (он будет препятствовать вращению коленвала). Положение А для затяжки, В — для ослабления.
2. Открутить болты крепления маховика 15, демонтировать маховик.
3. Открутить болты 13 и, вытащив установочный штифт, демонтировать колесо датчика коленвала.
4. Открутив по периметру болты 1 и 17, демонтировать прижимной передний фланец 3, передний сальник 2, промежуточную пластину 16, уплотнительную прокладку 18.
5. Раскрутить болты 10, демонтировать крышки коренных шеек, верхние половинки подшипников 7 и полукольца 8.
6. Выполнить выемку вала 6 из блока двигателя, убрать нижние части подшипников 4 и полуколец.
7. Произвести дефектовку, шлифовку, балансировку коленчатого вала. Выполнить очистку постелей коленвала и блока двигателя.
8. Установку коленчатого вала выполнить в последовательности, обратной разборке. При монтаже колеса положения коленвала выполнить контроль размера превышения установочного штифта 11 согласно со схемой проверки.
Схема проверки установочного штифта 1-колесо положения коленвала, 2-болты крепежа,3- установочный штифт а = 2,5…3,0 мм
9. После монтажа коленчатого вала в блок двигателя произвести контроль биений.
Существует целый ряд концепций двигателей внутреннего сгорания, в которых коленчатый вал и шатуны заменены на другие узлы. На сегодняшний день коленчатый вал со стандартной компоновкой оптимально подходит для крупносерийного производства, а «безшатунные» двигатели — единичные экспериментальные экземпляры.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
swapmotor.ru
1) Основной операцией ремонта коленчатых валов является шлифование коренных и шатунных шеек на ремонтные размеры. Обычно для коленчатых валов многих автотракторных двигателей принято 3…4 ремонтных размера шеек (с интервалом 0,25 ... 0,5 мм), на которые имеются соответствующего размера стандартные ремонтные вкладыши. Шейки коленчатых валов шлифуют на круглошлифовальных станках типа 3423 или 3420, оснащенных необходимым набором приспособлений. После шлифования шейки, с целью уменьшения шероховатости и повышения усталостной прочности подвергаются полированию или суперфинишированию.
2) Валы, изношенные более последнего ремонтного размера, восстанавливаются нанесением металла на изношенные поверхности наплавкой, напеканием порошков, приваркой ленты, напылением и другими методами.
3) Восстановление размеров шеек под распределительную шестерню и шкивы производится теми же методами с последующей обработкой на номинальный размер.
4) Изношенные стенки шпоночных канавок восстанавливают обработкой на увеличенный размер.
5) При износе отверстии во фланце коленчатого вала под болты крепления маховика их рассверливают на увеличенный ремонтный размер по кондуктору или совместно с маховиком и нарезают в отверстиях резьбу большего размера.
6) Изгиб валов дизельных двигателей величиной не более 0,2 мм, двигателей с искровым зажиганием грузовых автомобилей не более 0,1 мм и легковых автомобилей — 0,05 мм самоустраняется при перешлифовке шеек на ремонтный размер. При более высоких значениях изгиба производят правку коленчатого вала под прессом или наклепом щек при помощи пневматических молотков.
7) После восстановления коленчатые валы проверяют на наличие трещин с помощью магнитных или ультразвуковых дефектоскопов и подвергают динамической балансировке на специальных машинах (типа БМУ-4). Допускаемая величина дисбаланса для коленчатых валов тракторных двигателей 100 ... 160 гсм, двигателей грузовых автомобилей — 70 ... 120 гсм, легковых автомобилей — 10 ... 50 гсм. Неуравновешенность устраняют высверливанием отверстий в противовесах вала.
Необходимо помнить: после ремонта коленчатый вал должен быть тщательно промыт и продут сжатым воздухом для удаления загрязнений, абразивных частиц, стружки и следов СОЖ.
1 Дефектация коленчатого вала.
1.1 Установить коленчатый вал в призмах на поверочной плите.
| Рисунок 1 Измерение изгиба коленвала. | Рисунок 2 Схема замеров шеек коленвала. |
1.2 Провести измерение диаметра шеек коленчатого вала, согласно схеме замеров (см. рисунок 2). Результаты занести в микрометражную карту (таблица 2).
1.3 Измерить радиус кривошипа вала (рисунок 3), его изгиб (рисунок 1), радиус галтелей и биение цилиндрических поверхностей. Результаты занести в таблицу 3.
Рисунок 3 Измерение радиуса кривошипа
1.4 По результатам дефектации определить степень износа ремонтопригодность вала. Установить место максимального износа шеек и определить ремонтные размеры для перешлифовки коренных и шатунных шеек коленчатого вала.
2 Подготовка станка к работе
2.1 Проверить состояние шлифовального круга и при необходимости произвести его правку. Правка производится по периферии, торцам и по радиусу закругления круга алмазным карандашом при помощи специального приспособления к станку ЗА423. Алмазным карандашом при вращении круга и при обильной смазочно-охлаждающей жидкости производят съем материала круга. При этом удаляются "засаленные" слои, обнажаются новые режущие зерна и круг приобретает необходимую форму. Радиус закругления проверяется профильными радиусными щупами на просвет. Подача алмаза при правке составляет 0,02 ... 0,05 мм на один двойной ход. а продольная подача 0.03 ... 0,10 мм на один оборот круга.
2.2 Произвести настройку станка, установить принятую частоту вращения круга и изделия, при шлифовании шатунных шеек установить центросместители на радиус кривошипа шлифуемого коленчатого вала, подобрать и закрепить в планшайбах противовесы.
3 Шлифование шеек коленчатого вала.
3.1 Установить коленчатый вал в патронах: фланцем в передней бабке и шейкой под шкив в задней бабке.
3.2 Установить индикаторное приспособление и проверить биение шлифуемой шейки вала, которое должно быть не более 0.05 мм без учета овальности шейки. При большем биении производят выверку (центровку) вала при помощи центросместителей (в вертикальной плоскости) и поворотом вала в патронах (в горизонтальной плоскости).
3.3 Включить станок и прошлифовать шейку на необходимый размер.
Шлифование шеек коленчатых валов производится при следующих режимах: окружная скорость круга 25 ...30 м/с, частота вращения коленчатого вала при предварительном шлифовании - 28 ... 32 мин-1и подача по глубине 0,010 ... 0,015 мм/об. При чистовом шлифовании частота вращения вала 8... 15 мин-1, подача 0,003 ...0,005 мм /об.
Для шлифования применяют специальные круги из электрокорунда или карбида кремния (Э, ЭВ, КЗ) зернистостью 40 ...50 на керамической связке (твердость С 1 С М2, средняя структура).
Во избежание появления прожогов и микротрещин на шлифуемую поверхность
обильно подается СОЖ обычно 3…4% раствор кальцинированной соды или эмульсия (10 г эмульсола на 1 л воды).
4 Проверка отремонтированного коленчатого вала на соответствие техническим условиям.
4.1 Установить отремонтированный коленчатый вал в призмах на поверочной плите.
4.2 Проверить все параметры вала в соответствии с техническими требованиями на выдачу коленчатых валов из ремонта (см. таблицу 4). Результаты измерений занести в таблицу 3.
studfiles.net
Коленчатый вал представляет собой деталь сложной формы, имеющую несколько шеек, на которые крепятся шатуны. Коленвал получает от шатунов усилие и затем преобразовывает его в крутящий момент. Является составной частью кривошипно-шатунного механизма. Ремонт коленчатого вала заключается в перешлифовке его шеек, коренных и шатунных, под ремонтный размер.
Содержание статьи:
Коленчатый вал состоит из следующих основных элементов:
Коленчатые валы бывают разборные и неразборные. В автомобилях применяются неразборные коленчатые валы.
Перед тем, как отправить коленчатый вал на шлифовку, нужно проверить геометрию вала и, уже исходя из результатов проверки, выбирать соответствующую технологию ремонта.
Перед началом проверки вал устанавливают крайними коренными шейками на призмы и с помощью индикаторной стойки измеряют биение средних шеек. Затем проверяют биение поверхностей сальников и хвостовика, с максимальной тщательностью измеряют диаметры коренных и шатунных шеек. Особое внимание обращают на износ средней и крайних коренных шеек, и на эллипсность шатунных шеек. Эллипсность замеряют в нескольких плоскостях для получения более точных измерений.
Исходя из полученных результатов, выбирают способ ремонта. Если величина биения средних коренных шеек вала относительно крайних не превышает 0,1 мм, то выл можно отшлифовать. В случае превышения этого показателя вал необходимо править.
Перед тем, как приступить к ремонту, нужно проконтролировать несколько важных моментов.
Если вал шлифовали ранее, нужно проверить соосность хвостовика и поверхностей сальников коренным шейкам и уточнить наличие вкладышей нужного ремонтного размера. Особенно необходимо такое уточнение при ремонте валов двигателей многих иномарок, так как нередки ситуации, когда вкладышей нужного ремонтного размера нет в продаже, они существуют только в каталогах.
Если вал имеет шейки, сильно перегретые после разрушения подшипников, его следует проверить магнитным дефектоскопом на отсутствие трещин. Трещины, уходящие глубоко в тело вала или явно заметные невооруженным взглядом являются основанием для его выбраковки.
Коленчатый вал также выбраковывается в случае, когда износ шеек превышает максимальный ремонтный размер. В крайнем случае, изношенные шейки вала можно попытаться восстановить методами наварки или наплавки.
Завершает подготовку к ремонту коленчатого вала операция по удалению заглушек и промывке внутренних каналов. Это процедура носит обязательный характер, так как во внутренних каналах скапливается большое количество грязи, которая способна испортить самый качественный ремонт коленчатого вала.
Коленчатые валы шлифуют на специализированных шлифовальных станках, имеющих приспособления, которые позволяют смещать ось коренных шеек относительно оси вращения вала в станке. Это нужно для шлифования шатунных шеек. Кроме того, результат ремонта во многом зависит от состояния шлифовального станка и точности его наладки.
До начала шлифовки необходимо провести еще одну проверку. Вал устанавливают в центрах и замеряют биение хвостовика и поверхности заднего сальника, которое не должно превышать 0,01-0,02 мм. Если биение превышает допуск, то будет невозможно шлифовать коренные шейки вала, в этом случае необходима правка центровых фасок вала. Фаски правятся несколькими способами: протачиванием, притиркой и шабрением.
Шлифовать коленчатый вал начинают с шатунных шеек. Это связано с тем, что после обработки шатунных шеек могут резко изменить значение внутренние напряжения в их поверхностном слое, что может быть причиной деформации всего вала. И если сначала были зашлифованы коренные шейки, то их ось изогнется, а шейки получат взаимное, иногда совсем не малое, биение. То есть, вся работа пойдет насмарку.
Таким деформациям особенно подвержены валы, шатунные шейки которых имеют малый диаметр и не имеющие полноценных противовесов. Такие валы стоят на некоторых двигателях Mercedes, Volvo, Chrysler, Lincoln и на многих «японцах».
Иногда перед началом шлифования шатунных шеек необходимо предварительно обработать поверхности вала, которые зажимаются кулачками. Это происходит в случаях, когда такие поверхности являются некондиционными (например, восстановлены наваркой металла). Это нужно для того, чтобы не «потерять» базу для обработки шатунных шеек.
И это опять еще далеко не все. Установив вал в патроны станка необходимо устранить дисбаланс, вызванный смещение вала. Для этого на планшайбах против патронов станка закрепляются специальные балансировочные грузы, масса и расположение которых подбирается исходя из массы самого вала и радиуса кривошипа. Затем нужно добиться совпадения оси вращения вала с осью шейки, подвергаемой обработке. А еще лучше, если получится добиться совпадения с осью «парных» шеек. Это позволит достигнуть наивысшего качества шлифовки. И лишь только после этого можно начинать шлифовать шатунные шейки вала.
Следующий этап ремонта заключается в обработке коренных шеек. Для их обработки коленчатый вал устанавливают в центрах, Задний центр при этом неподвижно фиксируется стопором, чтобы избежать проскальзывания вала в центровой фаске. Также важно, чтобы центра зажимали вал с минимальным усилием, иначе вал в станке деформируется.
Остается только проверить и отрегулировать величину биения различных поверхностей и можно начинать обработку коренных шеек.
Шатунные и коренные шейки начинают шлифовать с тех, которые имеют максимальный износ, чтобы определить в какой они выйдут ремонтный размер.
При грамотном выполнении всех операций по шлифованию коленчатого вала можно добиться того, что конусность, эллипсность и взаимное биение шеек будут иметь лучшие значения, чем у новых валов.
После обработки коленчатого вала на шлифовальном станке обязательно необходимо удалить микронеровности и сгладить острые кромки смазочных отверстий. Такая операция называется доводкой.
Осуществляют доводку двумя способами: суперфинишной обработкой и полировкой.В первом случае достигается более высокий результат, но процесс довольно сложный, требует применения специального оборудования и применяется в основном в массовом производстве.
Процесс полировки проще и гораздо доступнее. Отшлифованные шейки вала вручную полируют сначала мелкозернистой наждачной бумагой, вставленной в специальные захваты, а затем абразивной пастой.
Конечный результат – надежная и долговечная работа коленчатого вала – во многом зависит профессионализма механика-моториста, характеристик и точности шлифовального оборудования и, конечно, от мастерства специалиста-шлифовщика.
Править коленчатый вал следует в том случае, когда, как было написано выше, биение средних шеек коленвала превышает 0,1 мм относительно крайних.
Специалистам известно несколько способов правки коленчатого вала, но большинство из них имеют различные недостатки, которые были учтены при разработке уникального способа, получившего название «метод поэлементной холодной правки» или метод Буравцева.
Данный метод позволяет править коленчатые валы, имевшие изначальное биение шеек более 1 мм с конечным результатом всего 0,01 мм! Такой результат не давал ни один из ранее известных способов правки коленчатых валов. Более того, качественная правка способна заменить шлифовку, особенно это касается новых «заводских» коленчатых валов, которые часто имеют недопустимо большое биение (от 0,05 мм и более).
Достижение высокого качества ремонта коленчатого вала возможно только при правильном выполнении всех технологических приемов во время шлифования и доводки рабочих поверхностей шеек и гаптелей коленвала.
Специалисты сети станций технического обслуживания автомобилей Автопрайд качественно выполнят необходимые работы по ремонту, шлифовке коленчатых валов двигателей любых автомобилей иностранного производства не старше 2000 года выпуска. Капитальный ремонт двигателя требует серьезного подхода.
www.autopride.ru
Коленчатый вал относится к самым дорогостоящим деталям ДВС. Необходимость полной замены требует серьезных затрат, на которые зачастую недостаточно средств. Наиболее рациональное решение в случае поломки – профессиональный ремонт коленвалов, который позволяет провести абсолютное восстановление рабочих характеристик узла с минимальными затратами.
Поврежденный коленвал снижает эффективность работы ДВС, вследствие чего автомобиль теряет тягу. При этом может наблюдаться увеличение потребления топлива. Подобная проблема особенно нежелательна для грузовой техники и тракторов, ведь в этом случае они не могут справляться с поставленными задачами, что приводит к колоссальным убыткам.Игнорируя ремонт, существует вероятность повреждения всего кривошипно-шатунного механизма. При таком исходе затраты на восстановление могут приравниваться к стоимости подержанного мотора в рабочем состоянии. Чтобы избежать таких неприятностей, не стоит игнорировать проблему и откладывать ее решение на потом.
Квалифицированный мастер с большим опытом проводит широкий диапазон работ:• ремонт коленвалов с трещинами;• аргонная сварка;• полировка.
Практически любой коленвал, вовремя снятый для реставрации, может быть возвращен в рабочее состояние. В случае наличия трещин они завариваются, а место сварки шлифуется и полируется. При чрезмерном износе шеек мастер проводит наплавку. Такая технология увеличения диаметра металлического тела отличается повышенной надежностью. В результате механика оборотов вала полностью соответствует рекомендуемой. Исключается образование ненужного биения, приводящего к вибрации.
Стоимость реставрации коленчатого вала зависит от того, на какой двигатель он устанавливается, и тяжести повреждения. Ремонт трещин и напыление требует максимальных затрат сил и времени. Кроме этого, необходимо использование специальных материалов для реставрации, поэтому цена услуг мастера обойдется дороже, чем стоимость балансировки, шлифовки и полировки. Чтобы точно узнать, сколько будет стоить починка, необходимо исследовать коленвал на предмет повреждений, для окончательного подсчета сметы.
В Набережных Челнах осуществляется профессиональная реставрация коленчатых валов: ЗИЛ, к750, ЯМЗ, КамАЗ, МАЗ, МТЗ и другой техники. Мастер готов восстановить мотор с различными повреждениями – трещины вала, стирание полуколец и прочих последствий износа. Отреставрированный коленвал проходит точную балансировку и полировку, поэтому после его установки исключается любое продольное биение и излишняя вибрация. Все работы выполняются на точном современном оборудовании, что сводит к минимуму осложнения после установки. Каждый клиент получает гарантию качества, профессиональный подход, точное соблюдение сроков ремонта и квалифицированную бесплатную консультацию.
remont-kolenvalov.ru
Безусловно, восстановление коленчатого вала двигателя – это узкоспециализированная услуга, предоставить которую может далеко не каждый автомобильный сервис. А обусловлен данный нюанс тем, что коленвал – это узел, имеющий сложное строение и выполняющий важнейшую функцию преобразования усилии шатунов в крутящий момент двигателя. Коленвал является подвижной частью, его тело постоянно крутится вокруг свой оси, поэтому при восстановлении детали очень важно соблюдать соосность всех компонентов. Восстановление узла происходит при следующих процедурах:
В первую очередь проводится геометрия коленвала, которая, собственно и определяет, какой ремонт и каким образом нужно будет предпринять. Для анализа геометрии используют особую индикаторную стойку, считывающую показатели биения средних шеек, сальников хвостовика. Также замеряются все рабочие диаметры детали.
Также необходимо учитывать работы, проводимые с валом ранее. В том случае, когда деталь уже подвергалась шлифовке, может возникнуть потребность в использовании нестандартных ремонтных вкладышей, а их может просто не быть в наличии. И если с вкладышами для отечественных авто, как правило, не возникает затруднений, то с иномарками дела обстоят несколько хуже.
Кроме этого, важным моментом является анализ шеек вала. Дело в том, что при перегреве шеек, который возникает, если имело место рассыпание подшипников, на коленвале образуются трещины. Существуют определенные ремонтные параметры, и если повреждения им не соответствуют, то деталь не подлежит восстановлению. В противном случае, производится запайка или сварка повреждений.
Когда диагностика детали завершена и все мерки сняты, приступают к подготовке детали к восстановлению. С коленчатого вала производится съем заглушек и осуществляется промывка масляных каналов. И после этого деталь готова к шлифовке.
В связи с тем, что данная процедура является довольно сложной и зависит от многих факторов, цена восстановления коленчатого вала двигателя в Москве не является фиксированной. На ее стоимость влияют разные особенности:
Восстановление может пройти быстро без сложностей или же, напротив, может потребовать длительной обработки детали, сварочных работ и долгого подбора ремонтных вкладышей. Сложность работ, разумеется, оказывает влияние и на их цену. Да и вообще, восстановление коленчатого вала – это сложный технологический процесс, что и обуславливает высокую его стоимость. Далее мы опишем процесс шлифовки вала, чтобы вы могли себе представить, насколько узкоспециализирована эта услуга.
После подготовки детали приступают к шлифовке шатунных шеек. Это важный момент, который позволяет предотвратить возникновение деформаций вала. И именно на этом этапе производят заварку или запайку трещин на теле коленвала, разумеется, с последующей обработкой.
Все процедуры осуществляются при использовании особого станка, позволяющего контролировать баланс детали. Для достижения максимальных результатов применяют специальные балансировочные грузы, чтобы обеспечить идеальный баланс детали и отсутствие взаимных биений. Данная процедура является очень трудоемкой и требует максимальной концентрации, что
и обуславливает ее высокую стоимость.
После шлифовки шатунных реек осуществляется шлифовка коренных шеек при жесткой фиксации заднего центра коленчатого вала. Это является гарантией целостности детали, поскольку в противном случае вал может деформироваться.
Результатом восстановления является получение детали, эксплуатационные характеристики которой могут быть даже лучше, чем на заводской. Разумеется, восстановленная деталь будет служить долго и безупречно. И компания «Engine-Repairing» готова осуществить работы по восстановлению коленчатого вала с гарантией.
Важная информация:
Если у Вас возникли проблемы с двигателем Hyundai – обращайтесь к нам за консультацией.
Если вы закажите восстановление коленчатого вала двигателя от «Engine-Repairing», то сможете получить ряд преимуществ:
ОСТАВЬТЕ ВАШ ТЕЛЕФОНи мы свяжемся с вами через 15 минут
С уважением, команда специалистов engine-repairing
engine-repairing.ru
