Типы блоков цилиндров
Блоки цилиндров подразделяются на две категории - гильзуемые со сменными гильзами и безгильзовые, в которых цилиндр выполнен заодно с блоком (рисунок 13.1).
13.1. Блоки цилиндров: 1. Безгильзовый блок; 2. Место стыка гильзы и цилиндра; 3. Уплотнительные кольца гильзы; 4. Гильза соприкасается с охлаждающей жидкостью ("мокрая гильза")
Преимущества гильзуемых блоков
1. Несложный ремонт. Гильзу можно заменить или расточить отдельно.
2. Можно установить гильзу из более износостойкого сплава. Эти гильзы изготовитель поставляет в запчасти.
Преимущества безгильзовых блоков
1. Такие блоки более просты и дешевы в изготовлении.
2. Блок является более прочным и легким по сравнению с гильзуемым.
3. Практически исключена утечка охлаждающей жидкости в картер коленвала.
Проверка блока цилиндров
Проверьте состояние отверстий подвода охлаждающей жидкости, которые могут быть поражены коррозией и заведомо не обеспечат надлежащего уплотнения. При необходимости отверстия следует развернуть и вставить втулки. Наличие трещин в блоке проверяется красящим проникающим составом, который оставляет сплошные или прерывистые дорожки на поверхности. Трещины также поверяются методом опрессовки блока цилиндров.
Опрессовка
Установите уплотнители и заглушки каналов блока цилиндров. Заполните рубашку охлаждения раствором антифриза, коэффициент поверхностного натяжения которого меньше чем у воды. Давление опрессовки 560 кПа, время опрессовки 2 часа.
Можно также погрузить блок цилиндров в горячую воду (температура воды 82°С) и подать в каналы системы охлаждения блока воздух под давлением.
Деформация разъемных плоскостей блока цилиндров проверяется калибром и щупом. Особо тщательно следует проверить места около шпилек и отверстий под болты. Сдефор-мированная поверхность шлифуется в соответствии с указаниями изготовителя.
Поверьте состояние резьб блока цилиндров. Если обнаруживается сильно поврежденная резьба, которую восстановить невозможно, то отверстие высверливается и в нем нарезается резьба под ремонтную втулку.
Проверьте деформацию разъемной плоскости блока цилиндров под головку с помощью калибра. Если деформация разъемной плоскости превышает норму, то необходимо прошлифовать блок цилиндров. При шлифовке не допускается уменьшение высоты блока против нормы.
Проверьте состояние расточек блока под гильзы. Если обнаруживаются серьезные повреждения поверхностей, из-за которых невозможна перешлифовка или установка новых гильз (например, сильная коррозия), то блок следует заменить.
В дизелях с сухими гильзами дальнейшая пригодность блока определяется надежностью контакта гильзы и блока, который обеспечивает теплоотвод от гильзы. Повышенный зазор в гильзе, или деформация цилиндра в блоке приводят к снижению теплоотвода. Перед поверкой конусности и овальности гильзы (цилиндра) в блоке необходимо его отхоннинговать камнем с зернистостью 120.
Хоннинговане цилиндра
Хоннингование цилиндра ведется специальной щеткой с наждачными окончаниями (камень с зернистостью 120). Щетка зажимается в электродрель. Включите электродрель и периодически перемещайте ее вверх и вниз в цилиндре. В процессе хоннингования периодически очищайте камни и переставляйте щетку. При хоннинговании ось щетки должна проходить через центр цилиндра.
Внимание! На двухтактных дизелях продолжительное хоннингование области вблизи впускного окна цилиндра не допускается. При хоннинговании этот участок обрабатывается наиболее интенсивно, чем остальные области цилиндра.
В процессе хоннингования следует постоянно контролировать размер цилиндра и осматривать состояние его поверхности. Хоннингование считается законченным, если изменение диаметра цилиндра во всех направлениях находится в пределах минимально допустимого. После хоннингования цилиндр промывается горячей водой с мылом. Применение растворителя не обеспечивает полного удаления остатков абразивного материала.
Внимание! При хоннинговании мокрых гильз целесообразно вставить их в цилиндр. Если гильзу зажать в тиски, то она может приобрести дополнительную овальность.
13.2. Хоннингование цилиндра
Проверка диаметра цилиндра
Перед проверкой диаметра необходимо тщательно промыть стенки цилиндра горячей водой с мылом, просушить сжатым воздухом и смазать маловязким маслом. Затем бумажным тампоном надо тщательно протереть стенки до тех пор, пока на бумаге не останется никаких следов.
Внутренний диаметр проверяется индикаторным или телескопическим нутромером. Телескопический нутромер следует предварительно выставить по микрометру на максимальный диаметр цилиндра. Применение телескопического нутромера дает недостаточно точный результат, так как внутри цилиндра трудно найти точки, между которыми надо измерить диаметр. Наиболее точные результаты дает применение стрелочного индикатора с ценой деления измерительной головки в 1 мкм. Предварительно следует выставить головку на ноль по калибровочному кольцу, или по микрометру (последний выставляется на диаметр максимально изношенного цилиндра). Диаметр измеряется в тех местах по длине цилиндра, которые указаны в руководстве по ремонту.
13.3. Измерение внутреннего диаметра цилиндра
Если диаметр превышает норму, то следует увеличить диаметр на хоннинговальном станке, или с помощью расточной оправки, чтобы установить ремонтную гильзу. Диаметр окончательной расточки должен быть на 0,025 мм меньше заданного ремонтного.
Окончательная доводка выполняется хоннингованием.
Внимание! Расточка цилиндра приводит к его нагреву, поэтому, в процессе контроля диаметра цилиндра следует выждать до полного остывания блока цилиндров. Также из-за нагрева рекомендуется растачивать цилиндры через один, чтобы избежать тепловых деформаций.
Проверка и измерение выступания гильз
Проверьте состояние поверхности расточек под гильзы, так как гильза может сместиться из-за недостаточно затянутых болтов головки цилиндров, или недостаточного выступания гильзы. Убедитесь, что фланец гильзы соприкасается с расточкой по всему ее периметру.
Существует несколько способов измерения выступания гильзы. Один из них заключается в измерении глубины расточки по крайней мере в четырех местах и толщины фланца гильзы (Рисунок. 13.4). Разность этих измерений равна выступанию гильзы. Следует отметить, что разброс глубины расточки под гильзу не должен превышать предельно допустимого.
13.4. Проверка глубины расточки под гильзу
Другой способ состоит в измерении расстояния от разъемной плоскости блока цилиндров до торца гильзы, установленной без регулировочных прокладок и уплотнительных колец. Для этого используется стрелочный индикатор со специальной оснасткой. Выступание измеряется по крайней мере в четырех местах.
Если выступание не соответствует норме, то гильза устанавливается на регулировочные прокладки. Если применение прокладок не позволяет свести выступание к норме, расточка сдеформирована, или если выступание гильз соседних цилиндров превышает норму, то блок цилиндров следует расточить. Убедитесь, что гильза не соприкасается с буртиком в нижней части цилиндра, в противном случае гильзу следует заменить, или расточить блок цилиндров.
Расточка блока цилиндров под фланец гильзы выполняется в соответствии с указаниями завода-изготовителя. При расточке скорость резания повышается не более чем на 0,025 мм на 1 оборот. На дизелях с сухими гильзами следует обязательно проверить состояние нижней части цилиндра, наличие на ней повреждений и коррозии, а также измерить диаметр в этой части и соосность. Если диаметр не соответствует норме, то нижняя часть цилиндра растачивается под ремонтную гильзу.
Внимание! На больших дизелях иногда возникает необходимость расточки под гильзу только одного цилиндра, без полной разборки двигателя. Для этого надо достать из неисправного цилиндра поршень с шатуном и установить заглушку, предотвращающую попадание стружки от режущего инструмента на коленвал и внутренние стенки блока цилиндров.
Рекомендуется в качестве заглушки использовать круг из картона, вырезанный в точности по цилиндру. Затем все стыки и отверстия обрызгать аэрозольным кремом для бритья. После расточки удалить пылесосом крем с налипшими частицами.
Проверка состояния крышек коренных подшипников и постелей
Проверьте наличие износа, выбоин и задиров на крышках коренных подшипников и на постелях коленвала. Убедитесь в полном прилегании разъемных плоскостей крышек к ответным плоскостям блока цилиндров (при этом следует убедиться, что крышка установлена по месту). Установленная по месту крышка подшипника не должна покачиваться, в противном случае между плоскостями крышки и блока имеется зазор и при затягивании болтов крышка сдеформируется.
Поставьте крышки по месту, затяните болты с заданным моментом и проверьте диаметр отверстий под коренные подшипники в вертикальном, горизонтальном и диагональном направлениях (Рисунок. 13.5).
13.5. Проверка диаметра отверстия под коренной подшипник при установленной крышке подшипника
Проверьте также соосность отверстий под коренные подшипники. Нарушение соосности может быть обусловлено перегревом двигателя, длительной работой дизеля на больших оборотах, вибрациями, поломкой коленвала, или большими напряжениями. Соосность проверяется калибром или протяжкой. Если используется калибр с диаметром на 0.127 мм меньше чем диаметр отверстий под подшипники, то надо снять крышки, уложить калибр в смазанные постели и затянуть крышки с заданным моментом. Калибр должен вращаться от руки. Вместо калибра можно установить новый коленвал, уложив в крышки и постели новые вкладыши.
Если соосность отверстий под коренные подшипники нарушена, их диаметр превышает норму, или обнаруживаются серьезные повреждения, то блок цилиндров следует заменить. Если установка новых крышек может обеспечить устранение этих изъянов, то следует расточить пастели блока цилиндров.
Проверка постелей распредвала
При капитальном ремонте распредвал и подшипники как правило меняются. Постели под распредвал и/или балансирный вал в блоке цилиндров обычно мало подвержены износу и деформациям, однако, состояние отверстий следует проверить, так как они могут быть повреждены при неправильном удалении подшипников опорных шеек распредвала. Если есть подозрение, что новые подшипники плохо запрессованы в постели, то их следует снять и проверить диаметр постелей.
13.6. Измерение диаметра постели распредвала
Снятие и установка подшипников (втулок) распредвала
В запчасти поставляются стандартные и ремонтные (0,25 мм) подшипники. Место установки распредвала определяется конструкцией дизеля. Распредвал может устанавливаться в картере коленвала, в верхней части блока цилиндров, или в отдельном корпусе подшипников (на верхнеклапанных дизелях).
Зазор в опорных шейках распредвала обычно составляет 0,050 мм. Если зазор больше 0,203 мм, то требуется замена. Зазор определяется по разности внутреннего диаметра подшипника и опорной шейки.
Чтобы избежать повреждения постелей, подшипники следует запрессовывать тем же приспособлением (съемником), которое использовалось для их снятия. Если распредвал имеет съемные крышки опорных шеек, то подшипники следует уложить по месту, проследив за правильностью их ориентации, чтобы не перекрыть смазочные отверстия. При установке подшипников в отверстия следует обозначить центры смазочных отверстий на подшипнике и постели метками и обеспечить совпадение этих меток при сборке.
На дизелях фирмы Detroit серии 149 распредвал устанавливается в постели на разъемные вкладыши и сверху крепится крышками. Осевой люфт регулируется упорными полукольцами (Рисунок. 13.7).
13.7. Крышки опорных шеек распредвала и упорные полукольца (дизель фирмы Detroit)
Часть крышки опорной шейки распредвала используется для установки валика коромысел, кулачки распредвала действуют непосредственно на коромысла.
В дизелях Caterpillar распредвалы устанавливаются в отдельных корпусах подшипников, которые крепятся к головке цилиндров. Подшипники распредвалов этих дизелей сплошные.
13.8. Распредвал и подшипники распредвала: 1. Торцевой подшипник; 2. Разъемные подшипники; 3. Стопорные полукольца
На дизелях фирмы Detroit серий 53, 71 и 92 используются сплошные торцевые подшипники распредвала, которые крепятся болтами к блоку цилиндров. Подшипники промежуточных шеек разъемные, которые скрепляются стопорными полукольцами, устанавливаются в постели и крепятся винтами.