Ремонт блока цилиндров двигателя

В процессе работы в блоке цилиндров появляются следующие дефекты:

износ, задиры и риски на зеркале цилиндров;
трещины цилиндров, водяной рубашки и головки цилиндров;
износ, трещины и раковины клапанных седел;
поломка шпилек и болтов крепления головки цилиндров;
накипь в водяной рубашке;
нагар в головке цилиндров.

Под действием коррозии, повышенной температуры, трения поршней и поршневых колец стенки цилиндров приобретают овальную форму (эллипсность) в плоскости качания шатуна и конусность по длине цилиндра.

Такой износ происходит по следующим причинам:

При сгорании топлива в цилиндре газы прорываются в канавки поршневых колец и с силой отжимают их к стенкам цилиндра; при этом сила давления колец по мере движения поршня вниз уменьшается, вследствие чего износ цилиндра в верхней части больше, чем в нижней (конусность); кроме того, условия смазки верхней части цилиндра из-за более высоких температур хуже.
Сила Р давления газов, действующая на поршень при рабочем ходе, разлагается на две составляющие: А (рис. а), направленную вдоль шатуна, и Б, направленную перпендикулярно оси цилиндра и прижимающую поршень к левой стороне стенки цилиндра (если смотреть со стороны радиатора). При сжатии передаваемая от коленчатого вала шатуну сила также разлагается на две составляющие, из которых одна действует вдоль шатуна и сжимает рабочую смесь, а другая прижимает поршень к правой стенке цилиндра (рис. б). Боковые силы действуют также при тактах впуска и выпуска, но в меньшей мере. В результате действия боковых сил цилиндр изнашивается больше в плоскости качания шатуна и приобретает эллипсность. Более интенсивен износ левой стенки цилиндра вследствие того, что боковая сила при рабочем ходе наибольшая.

Рис. Схема действия сил: а — при рабочем ходе; б — при сжатии.

Кроме эллипсности, боковые силы вызывают и конусность, так как по мере движения поршня вниз они уменьшаются.

Риски и задиры на зеркале цилиндра образуются вследствие перегрева двигателя, недостатка смазки и ее загрязненности, недостаточного зазора между поршнем и стенкой цилиндра, плохого крепления поршневого пальца и поломки поршневых колец.

Величину износов цилиндра (эллипсность и конусность) определяют индикатором.

Эллипсность цилиндра измеряют в поясе, расположенном на расстоянии 40—50 мм от верхней кромки цилиндра. Измерение производится в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, имеющих износы: наименьший — по оси коленчатого вала и наибольший — в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала. Разность размеров, показанных индикатором, есть величина эллипсности.

Для определения конусности индикатор перемещают вдоль цилиндра в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала. Разность размеров в верхней и нижней частях цилиндра, показанных индикатором, есть величина конусности.

При измерениях индикатор нужно опускать строго по вертикали, не допуская его отклонений в стороны.

Если эллипсность превышает 0,04 мм, а конусность 0,06 мм и имеются риски и задиры, цилиндры необходимо ремонтировать.

Рис. Установка индикатора в цилиндр.

При ремонте цилиндра увеличивают его диаметр до соответствующего ремонтного размера, затем устанавливают увеличенный поршень.

В зависимости от износа цилиндра применяют следующие способы ремонта:

шлифование;
растачивание с последующей доводкой;
установку гильз (если износ цилиндра. превышает последний ремонтный размер).

Шлифование цилиндров двигателя производят на специальных внутришлифовальных станках. На этих станках шлифовальный камень устанавливают значительно меньшего диаметра, чем цилиндр. Шлифовальный камень имеет три движения: вокруг своей оси, со скоростью 2000—3000 об/мин, по окружности шлифуемого отверстия цилиндра со скоростью 200—300 об/мин и вдоль оси цилиндра.

Процесс шлифования цилиндров — сложный и длительный, особенно при необходимости снятия большого слоя металла. Поверхность цилиндра получается слегка волнистой и забивается наждачной пылью, которая проникает в поры чугуна, что в дальнейшем вызывает ускоренный износ поршневых колец и поршней. Шлифование цилиндров в настоящее время применяется редко.

Растачивание цилиндров производится на расточных станках стационарного или переносного типа. Вертикально-расточной станок переносного тийа прикрепляют при растачивании непосредственно к блоку цилиндров. При этом для растачивания первого и третьего цилиндров блока четырехцилиндрового двигателя станок укрепляют сверху блока болтами, пропущенными через второй цилиндр, а для растачивания второго и четвертого цилиндров — через третий. Перед окончательным закреплением станка на блоке его шпиндель центрируют четырьмя кулачками, раздвигаемыми конусом 12. Резец 10 шпинделя устанавливают на нужный размер по микрометру.

Рис. Вертикально-расточной переносной станок: 1 — шлифовальный камень для заточки резца; 2 и 3 — цилиндрические шестерни; 4 — вертикальные валы; 5 и 9 — шарикоподшипники шпинделя; 6 — шпиндель; 7 — гильза подачи; 8 — рукоятка подъема гильзы подачи; 10 — резец; 11 — кулачки для центрования шпинделя; 12 — центрирующий конус; 13 — червячная передача на вертикальный вал; 14 — электродвигатель.

Вращение от электродвигателя 14 через червячную передачу 13 и вал передается на цилиндрические шестерни 2 и 3 и далее через второй вертикальный вал 4 на шпиндель, соединенный с валом посредством шпонки. После пуска электродвигателя включают автоматическую подачу гильзы 7 и производят растачивание цилиндра. По окончании растачивания гильза возвращается вверх при помощи рукоятки 8. Этот станок позволяет растачивать цилиндры диаметром от 85 до 120 мм при длине растачивания 300 мм.

Недостатком указанного вида растачивания является необходимость доводки, так как на расточенной поверхности остаются следы резца.

Доводка цилиндров производится на специальных или вертикально-сверлильных станках, а также электродрелями при помощи доводочной головки, в которой устанавливают абразивные камни в виде брусков.

Рис. Доводочная головка: 1 — абразивные камни; 2 — стяжная пружина державок камней; 3 — сферический шарнир; 4 — полый валик; 5 — установочный диск с делениями.

Для разводки брусков внутри полого валика помещен стержень, соединенный шарнирно с винтом установочных конусов головки. На верхнем конце стержня имеется установочный диск. Поворот диска на одно деление изменяет диаметр на 0,005 мм. Доводочная головка свободно вставляется в цилиндр, а при ее вращении шлифовальные бруски под действием центробежной силы расходятся и прижимаются плотно к стенкам цилиндра. Наибольшая разводка камнедержателей не превышает 1,5 мм; поэтому камнедержатели надо подбирать в соответствии с диаметром цилиндра. Скорость вращения головки 200—300 об/мин. Возврагно-поступательное движение вверх и вниз равно от 60 до 80 двойных ходов в минуту.

В процессе доводки головку и стенки цилиндра следует обильно поливать керосином, который смывает частицы металла и камня, а также охлаждает полируемую поверхность цилиндра.

По окончании обработки конусность и эллипсность цилиндра не должны превышать 0,02 мм.

Тонкое растачивание (алмазное) производится резцами из твердых сплавов при больших скоростях резания (150—200 м/мин) и малых подачах резца (0,01—0,02 мм) на один оборот шпинделя. Для растачивания используют специальные вертикально-расточные станки стационарного и переносною типов. После тонкого растачивания доводки не требуется.

Установка гильзы применяется при износе цилиндра, превышающем последний ремонтный размер, или при наличии на его стенках глубоких рисок и задиров. При этом необходимо выполнить следующие операции:

Расточить цилиндр до диаметра, обеспечивающего установку гильзы, толщина стенок которой должна равняться 2—3 мм после ее растачивания под номинальный размер. В верхней части цилиндра делают кольцевую выточку под буртик гильзы.
Изготовить гильзу из материала, по возможности близкого к материалу цилиндра. По наружному диаметру гильза должна иметь припуск 0,05—0,15 мм на запрессовку.
Смазать гильзу и стенки цилиндра маслом и запрессовать гильзу при помощи гидравлического пресса под давлением 20—40 г; в процессе запрессовки наблюдать за показаниями манометра пресса и при резком повышении давления прессование прекратить, так как это указывает на перекос гильзы и может вызвать трещины в блоке.

При отсутствии пресса гильзы можно запрессовывать ручным приспособлением.

Рис. Приспособление для запрессовки гильзы ручным способом: 1 — винт; 2 — натяжная гайка; 3 и 6 — опорные шайбы; 4 — гильза цилиндра; 5 — блок цилиндров.

Затем следует расточить и прошлифовать гильзу под номинальный или уменьшенный размер цилиндра. Растачиванием под размер меньше номинального предусматривается возможность использования прошлифованных старых поршней.

Устранение трещин цилиндров и водяной рубашки

Трещины на стенках цилиндров и водяной рубашки являются следствием замерзания воды в блоке, заливки холодной воды в перегретый двигатель, неосторожного обращения с блоком при ремонте, запрессовки гильз с большим натягом.

Наличие трещин на стенке цилиндра сопровождается попаданием в него воды, что влечет за собой перебои в работе двигателя и падение мощности. При наличии трещин на стенке водяной рубашки получается подтекание воды по наружной поверхности двигателя. Трещины можно обнаружить путем испытания цилиндров и рубашки подкрашенной водой под давлением в течение 1—2 час. Цилиндры испытывают под давлением 20—25 ат, а водяную рубашку — под давлением 2—3 ат.

Место и размер трещины определяются отложением красящего вещества.

Иногда удается установить наличие трещины и более простым способом. Для этого предполагаемое место трещины смачивают керосином, а затем насухо вытирают и посыпают сухим порошком мела. Через 1—2 часа керосин, проникший в трещину, выйдет на поверхность и даст отчетливую желтую полоску, по которай легко определить наличие и границы трещины.

Трещины цилиндра устраняют установкой гильз или газовой заваркой со стороны водяной рубашки (для этого специально вырезают кусок стенки водяной рубашки против трещины цилиндра); при этом подогревают весь блок цилиндров на древесном угле.

Операция заварки — сложная и ответственная и поэтому применяется редко.

Трещины водяной рубашки заделывают штифтовкой, наложением заплат, металлизацией, замазкой и реже сваркой.

Штифтовка производится в следующем порядке:

Засверливают концы трещины сверлом 4,8 мм и просверливают отверстия по всей длине трещины на расстоянии 8 мм.
Нарезают резьбу в отверстиях метчиком 6 мм, затем завертывают в отверстия стержни из красной меди и обрезают их ножовкой так, чтобы они выступали на 1,5—2 мм.
Просверливают отверстия посредине между стержнями и нарезают в них резьбу, затем завертывают стержни, которые должны захватывать ввернутые раньше.
наложить заплату на место трещины, легкими ударами пригнать ее по месту, пользуясь заплатой как шаблоном, накернить, просверлить отверстия в блоке сверлом 4,8 мм и нарезать в них резьбу метчиком 6 мм;
смазать заплату суриком, наложить на место и привернуть ее стальными винтами; при наложении заплаты на головку блока под заплату нужно установить свинцовую прокладку;
расчеканить края заплаты и опробовать блок водой под давлением 2—3 ат.

Металлизацией заделывают небольшие трещины, которые предварительно разделывают крейцмейселем, обезжиривают, после чего металлизируют посредством металлизатора.

Замазкой заделывают только небольшие трещины, причем замазку соответствующего состава наносят на подготовленную трещину и в течение 1—2 час. просушивают. Подготовка трещины заключается в зачистке ее и в обезжиривании.

Мелкие волосяные трещины можно заливать соляной кислотой в смеси с нашатырем; при этом трещина затягивается отлагающейся ржавчиной.

Заварку трещины производят в следующем порядке:

расфасовывают трещину для получения скоса стенок под углом 45°;
медленно нагревают блок до температуры 650—700° в термической печи;
прогретый блок закрывают листовым асбестом, оставляя открытыми только места сварки;
заваривают трещины чугунными электродами;
помещают блок в печь и медленно его охлаждают (6—8 час);
производят механическую обработку шва, затем испытывают блок водой.

Когда ваш мотор серьезно заболел

Мне как-то приходилось лично наблюдать за тем, как двигатель буквально умирал. Нет, машина ехала, но делала это с большим трудом. При этом мой товарищ утверждал, что все нормально, это привычное поведение его машины. Но я как-то сомневался, что мотор на относительно новом Ауди должен работать именно так.

Мои подозрения подтвердились спустя несколько дней, когда друг повез машину на СТО, а результатом проверки стал неприятный вердикт — капитальный ремонт или свалка. Кстати, мой вам совет. Проживая в Самаре, Москве, Питере или любом другом городе и будучи владельцем машины, заведите полезные знакомства с работниками автосервисов. Это позволит получать услуги на высоком уровне, а для СТО вы будете постоянным, а потому и прибыльным клиентом. Лучше потратить больше денег на проверенных специалистов, нежели пытаться сэкономить путем ремонта в сомнительных гаражах.

Чтобы вы, мои уважаемые, не доводили машину до предельного состояния, я подготовил перечень основных симптомов, указывающих на приближающееся окончание ресурса вашего силового агрегата.

Если вы заметите представленные ниже признаки, знайте, что машину срочно нужно отправлять в хороший автосервис и заниматься ремонтом двигателя:

на свечах то и дело появляется нагар, хотя вы его регулярно чистите или меняете свечи зажигания;
масло поедается с активностью, близкой к расходу топлива;
из выхлопной трубы выходит дым синего или синеватого цвета;
значительно увеличивается аппетит мотора, на АЗС приходится заезжать чаще;
в цилиндрах низкая компрессия;
автомобиль теряет в мощности минимум 15%
образуется много картерных газов;
при работе силового агрегата слышны стуки;
смазочная система испытывает дефицит в давлении;
двигатель постоянно перегревается, температурные датчики зашкаливают;
двигатель нестабильно работает в разных режимах и пр.

Только учтите, что на окончание ресурса мотора и необходимость капремонта указывает комплекс представленных симптомов. Если признаки проявляются отдельно, это может говорить о неисправности отдельных узлов или даже обычных расходников. Так что если у вас валит синий дым из-под задних колес, не спешите паниковать.

Этапы капремонта

Если посмотреть различные видео про капремонт, а также изучить инструкции, то всю работу можно условно поделить на несколько этапов.

Разборка и чистка. Не разобрав и не почистив мотор, нельзя объективно сказать, где есть проблемы, какие узлы вышли из строя, что нужно менять, а где можно обойтись ремонтом. Полноценная проверка буквально каждого элемента формирует итоговую стоимость капиталки. Помимо покупки запчастей, вам также предстоит оплатить сами услуги мастеров. Не редко суммы оказываются сопоставимыми.
Принятие решений. Здесь мастер вместе с вами (если в вашем присутствии есть необходимость) решает, как поступить с тем или иным узлом. Не всегда рационально все менять. Иногда обычный ремонт позволяет вернуть агрегат к прежнему хорошему состоянию.
Работа с блоком цилиндров. Один из главных этапов. При капиталке его растачивают, хонингуют или гильзуют. Вместе с этим может потребоваться полноценная замена или же восстановление коленвала.
Обратная сборка, проверка и пуск на холостом ходу. Не стоит начинать обратную сборку до тех пор, пока вы не убедитесь в правильности выполненных работ. Ведь тогда вам придется заново все разбирать и переделывать. К сборке нужно подходить очень ответственно. Когда движок собран, проводятся основные настройки, подгонка и дальнейшая обкатка.

Посткапитальная обкатка

Многие забывают о таком понятии как обкатка, которую обязательно нужно проводить после завершения капитального ремонта мотора.

Если соблюдать все правила, профессионально выполнять сам ремонт, тогда после восстановления движок может получить ресурс не меньше, чем его изначальный запас прочности, предусмотренный заводом-производителем.

По сути, обкатка выполняется согласно тех же правил, которых нужно придерживаться после покупки нового автомобиля с салона:

перед поездкой нужно кратковременно прогревать двигатель;
постепенный разгон сменяется плавным торможением;
ездить можно на небольших оборотах;
езда на повышенной передаче запрещена;
тормозить мотором категорически не рекомендуется;
нельзя долгое время ехать с одинаковой скоростью и оборотами;
прицепы, буксировка и транспортировка тяжелых грузов противопоказана.

Рекомендуем: Топливный бак: устройство, промывка, конструкция.

И так вы должны делать в течение последующей 1 тысячи километров. Это минимальное значение. Хотя специалисты утверждают, что оптимальные характеристики после обкатки достигаются примерно через 5-10 тысяч километров. Нагрузку на двигатель увеличивайте постепенно, чтобы не пришлось вновь обращаться в автосервис. Уже к 30 тысяче километров пробега машину можно эксплуатировать в привычной вам манере, цеплять прицепы, разгоняться до высоких скоростей и пр. Хотя стоит ли так делать?!

Не забудьте про замену смазочных материалов. Первую замену делают примерно через 1000 километров с начала обкатки, а затем через 5 тысяч. Еще одну обязательную замену проводят примерно через 6-8 тысяч км. Все последующие мероприятия выполняются в привычном промежутке, как до капитального ремонта.

Ремонт клапанных седел

Рис. Последовательность фрезерования клапанного седла.

Небольшой износ клапанного седла устраняют притиркой к нему клапана. При значительном износе клапанное седло фрезеруют конусными фрезами, вначале черновой фрезой с углом 45° (седло выпускного клапана двигателя ЗИС-120 фрезеруют фрезой с углом 30°), затем фрезой с углом 75° (снимают нижнюю фаску) и, наконец, фрезой с углом 15° (снимают верхнюю фаску). После этого седло окончательно обрабатывают чистовой фрезой с углом 45°.

Рис. Шлифование клапанного седла.

Фрезерование можно производить только в том случае, если направляющие втулки клапанов мало изношены или они новые и обеспечивают плотную посадку стержня фрезы. При фрезеровании не следует снимать излишний слой металла, чтобы не уменьшить срок службы седла.

Рис. Растачивание седла клапана торцевой фрезой.

После фрезерования седло шлифуют конусным камнем при помощи электродрели и притирают клапан. При большом износе седла или после неоднократного фрезерования, когда верхняя кромка головки клапана опускается ниже кромки седла на 0,5 мм, гнездо растачивают на сверлильном станке торцевой фрезой и впрессовывают в него чугунное кольцо с натягом 0,12—0,2 мм, которое затем обрабатывают коническими фрезами в последовательности, указанной выше. Если же в блоке предусмотрена установка сменных седел, то изношенное седло заменяют новым ремонтного размера.

Рис. Съемник для выпрессовки вставного седла клапана: 1 — корпус съемника; 2 — натяжная гайка; 3 — опорная шайба; 4 — винт с разжимным конусом; 5 — гайка, на осях которой расположено три рычажка; 6 — пружина рычажков; 7 — разжимной конус рычажков; 8 — рычажок съемника.

Для замены седла клапана необходимо:

Выпрессовать изношенное седло из блока, пользуясь специальным съемником; съемник установить в седло так, чтобы его рычажки были ниже кольцевого пояска седла; затем подвернуть винт разжимного конуса и натяжной гайкой выпрессовать седло.
Расточить гнездо в блоке торцевой фрезой, учитывая посадку седла с натягом 0,12—0,2 мм.
Запрессовать новое седло и расчеканить его края оправкой.
Прошлифовать седло и притереть к нему клапан.

Рис. Оправка для расчеканки вставного седла клапана.

Заводы выпускают седла ремонтных размеров с наружным диаметром, увеличенным на 0,05 и 0,25 мм для двигателей ГАЗ-51 и М-20 «Победа» и на 0,5 мм — для двигателя автомобиля «Москвич».

Ремонт головки блока (ГБЦ ДВС)

Для проведения ремонтных работ с головкой блока цилиндров хотя и не сложный, но многие почему-то стараются отдать его в сервис.

Ремонт головки блока состоит из следующих видов работ:

Заменяем распредвал (все, сколько есть в данном двигателе).
Меняем всасывающие и выпускные клапана.
Меняем направляющие втулки.
Меняем маслосъемные колпачки с седлами.
Если в ГБЦ есть трещины, то либо меняем головку и заново ее шлифуем, либо завариваем аргоном эти трещины.

Рекомендуем: Коробка передач DSG: что это такое

Ремонт направляющих втулок клапанов

Изношенные направляющие втулки клапанов восстанавливают путем развертывания их удлиненной разверткой под увеличенный ремонтный размер стержня клапана. При значительном износе втулок их удаляют под прессом или выколоткой и заменяют новыми. Новую втулку запрессовывают в блок с натягом 0,03 мм, а затем развертывают внутренний ее диаметр под номинальный размер или под уменьшенный, так чтобы использовать старые клапаны с перешлифованными стержнями.

Рис. Удаление втулки клапана выколоткой.

Ремонт блока цилиндров: как это делается

Итак, мы подошли к финишной прямой. В нашем двигателе Mitsubishi 4М41, который проехал полмиллиона километров, после ремонта головки блока цилиндров и цепного привода ГРМ осталось разобраться с кривошипно-шатунным механизмом и блоком цилиндров. К слову, именно по состоянию блока цилиндров озвучивались самые пессимистичные прогнозы — ведь такой пробег не мог не сказаться на геометрических характеристиках. Однако после полной ревизии блока этот двигатель окончательно влюбил в себя нашего мастера.

Кривошипно-шатунный механизм и блок цилиндров

Блок цилиндров — это металлическая корпусная деталь, в которой заключены элементы того самого кривошипно-шатунного механизма, благодаря которому поступательное движение поршней превращается во вращательное движение коленчатого вала. Внутри блока имеются полости, которые при работе мотора заполняются охлаждающей жидкостью — водяная рубашка. Блоки изготавливаются из чугунного или из алюминиевого сплава: сам по себе блок должен быть массивным, потому что воспринимает довольно увесистые ударные нагрузки, передаваемые от поршней. Также не стоит забывать о нагреве, последствия которого необходимо минимизировать.

Сверху блок накрывается головкой блока (ГБЦ), снизу — поддоном картера. В самом блоке располагаются гильзы, внутри которых перемещаются поршни. Внутренняя поверхность гильзы, которая непосредственно контактирует с поршнем, называется зеркалом цилиндра. В нижней части блока имеются «постели» — ложементы, в которые укладывается коленчатый вал, накрываемый крышками. При накрытии постели крышкой образуется отверстие, называемое коренной опорой коленвала.

Важно, чтобы блок цилиндров был достаточно жестким, так как силы, возникающие в процессе работы, пытаются скрутить, изогнуть и разорвать блок — именно поэтому он долгие десятилетия и оставался чугунным. Тренд современности — более легкие блоки цилиндров из алюминиевого сплава, с которыми (как и с облегченными чугунными) применяют интегрированные крышки коренных опор, называемые рамкой лестничного типа.

Итак, получается следующее: в классическом исполнении (как у нас, например) каждая коренная шейка коленчатого вала накрывается отдельной крышкой коренной опоры (ее часто называют бугелем). В рамке лестничного типа все бугели объединены в одну конструкцию, похожую на лестницу — таким образом конструкторы добились значительного повышения жесткости блока цилиндров. Недостатком данного подхода можно назвать стоимость изготовления подобной детали.

Статьи / Практика Одноразовые, но не совсем: способы капремонта современных моторов Что делали владельцы старых автомобилей, когда мотор начинал гнать масло в цилиндры и коптить небо сизым дымом? Они делали капремонт – растачивали изношенные стенки цилиндров и ставили поршн… 123574 9 44 23.04.2015

Разобравшись с блоком, переходим к движущимся частям — и первыми будут поршни. Они изготавливаются из алюминиевого сплава и конструктивно имеют юбку, днище и бобышки. Юбка — это боковая часть поршня, бобышки — это приливы, в которых выполнено отверстие под поршневой палец, а днище — это плоскость, обращенная непосредственно в камеру сгорания и непосредственно воспринимающая все нагрузки в процессе сжигания топливовоздушной смеси. Интересно, что днище поршня может быть плоским, как стапель краснодеревщика, а может иметь настолько сложную форму, что понять с первого раза, что это поршень, будет тяжело.

Сложность формы поршня, если таковая имеется, тщательно просчитана в угоду улучшению смешивания топлива с воздухом (что часто встречается в бензиновых ДВС с непосредственным впрыском топлива). Если же двигатель работает на дизеле (как наш), в поршне может находиться камера сгорания, а сам он будет значительно массивней своего бензинового собрата.

Поршень устанавливается в цилиндр с определенным зазором (часто 0.2–0.3 мм), потому для его уплотнения предусмотрены поршневые кольца. На современных двигателях поршень опоясывают два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Соединяется поршень с коленчатым валом через шатун — соединительный элемент. Один его конец крепится к поршню через палец, который запрессовывается или просто вставляется и стопорится кольцами в поршне и головке шатуна. Второй конец — разборный: для закрепления на коленвале необходимо установить крышку шатуна и затянуть ее болты или гайки крепления.

И коленвал с блоком, и шатуны с коленвалом контактируют через подшипники скольжения, они же вкладыши. Для дополнительного охлаждения поршней внутри блока могут быть установлены распылители масла, направленные на поршни.

Рядная «шестерка» считается одним из самых уравновешенных двигателей (в плане колебаний). У нас же — рядная «четверка», причем внушительного объема, а потому в блоке цилиндров установлены два балансирных вала, суть работы которых сводится к уменьшению колебаний двигателя.

Что может поломаться

Одни из самых уязвимых деталей двигателя — поршневые кольца: из-за нагара они могут залипнуть в буквальном смысле слова. При этом могут лопнуть сами кольца, а могут и перемычки на поршне, между которыми они установлены. Может, наконец, износиться непосредственно выборка под кольцо в поршне.

Статьи / Практика Цепной ГРМ: как он устроен и как менять цепь Издревле на Руси наличие цепи в приводе ГРМ считалось хорошим предзнаменованием. Разгадка тому проста: есть мнение, что цепь – это нечто вечное и не требующее обслуживания. Но как вы могли д… 28168 4 5 12.10.2016

С самими поршнями потенциальных проблем меньше, но ситуацию это не облегчает. Самое простое, что может произойти — банальный износ и отклонение от номинального диаметра, полный же «трэш» — это прогорание поршня. Кроме того, возможен износ поршневого пальца и отверстий под палец в бобышках поршня.

С шатуном все еще проще: здесь есть два нюанса, которые проверяют всегда, и два, которые часто игнорируют. Первые — износ втулки малой головки шатуна и износ вкладышей шатунного подшипника, а вторые — величина изгиба и кручения шатуна. Тем не менее, как показывает практика, шатун — один из самых редко заменяемых элементов в двигателе.

Самая распространенная проблема с коленчатым валом — износ рабочих поверхностей, второе по «популярности» место занимают случаи проворота вкладышей. Случается это, когда отсутствует достаточное количество масла в месте контакта, из-за чего коленвал срывает вкладыши подшипников и начинает «весело» вращаться вместе с ними. Это по-настоящему тяжелый случай: при определенном невезении ремонт может стоить замены блока.

Износ упорных колец коленчатого вала — тоже проблема довольно неприятная, хоть и незначительная на первый взгляд. Дело здесь в том, что не выявленный вовремя дефект в будущем может привести к заклиниванию двигателя — ведь на коленвал во время работы действуют силы и в продольном направлении тоже. Достаточно сместить вал на критическое расстояние — и поршни от перекоса просто заклинит. Стоит заметить, что поломка самого «колена» тоже возможна, хоть для этого и придется постараться.

В самом блоке конструктивно ломаться практически нечему — но это не означает, что с ним не бывает проблем, очень даже наоборот. Самые распространенные — износ цилиндров или коробление контактной поверхности блока с головкой из-за перегрева. Особо нерадивые автовладельцы, впрочем, могут сломать и сам блок цилиндров. Для этого нужно лишь выполнить парочку нехитрых операций: первая — залить в систему охлаждения обычную воду (можно дистиллированную), а вторая — оставить автомобиль на улице на ночь при минус 20°С.

Что измеряют при капремонте

Прежде всего, после разборки измеряют наружный диаметр поршней в строго определенной плоскости (поперек оси пальца) и на заданном расстоянии от поверхности днища поршня. Производитель может изготовлять поршни в нескольких размерах: номинальном и ремонтных — эти данные приведены в технической документации. Если поршень в «номинале» (как это оказалось у нас), проверяют биение шатуна и пальца. Профессионал может засечь неладное, что называется, на ощупь — неопытному же механику придется все-таки выпрессовать палец из поршня и шатуна. После выпрессовки необходимо измерить наружный диаметр пальца и внутренние диаметры втулки шатуна и отверстий в поршне, путем несложной математики вычислить зазор в данной сборке и принять финальное решение об утилизации или дальнейшем применении этого комплекта.

Вооружившись набором плоских щупов, специалисты-механики измеряют зазор между кольцом и выборкой в поршне: если он превышен — поршень отправляется под замену. Так как мы проводим капитальный ремонт, замена колец даже не обсуждается — это само собой разумеющийся факт.

Статьи / Практика Капремонт турбодизеля Mitsubishi с пробегом 500 тысяч километров: головка блока цилиндров Никто этого не избежит. Рано или поздно Он постучится к вам в… головку блока или блок цилиндров. Он – это капитальный ремонт двигателя. Времена «миллионников» давно канули в лету, и масштабн… 12486 0 1 28.09.2016

Практически закончив с подвижными элементами, переходим к блоку цилиндров, для обмера которого необходим так называемый нутромер. Это приспособление, предназначенное для измерения внутреннего диаметра с высокой точностью, которая обеспечивается индикатором часового типа. Внутренний диаметр измеряют на трех уровнях и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: это необходимо для наиболее точного понимания величины и характера износа цилиндра. Характер износа в данном случае — величина бочкообразности и овальности цилиндра. Все дело в том, что нагрузка на цилиндр неравномерна, а, следовательно, неравномерен и его износ: ближе к центру величина износа будет расти, а затем снова уменьшаться. Из-за этого цилиндр в профильном разрезе слегка «округляется» и становится похожим на бочку. В свою очередь, поршень давит на цилиндр только в одном направлении, вырабатывая поверхность и превращая ее в овальную. Повторюсь, точность при работе с блоком должна быть предельной — никаких приблизительных размеров существовать просто не может: в технической документации обязательно есть цифры предельно допустимой бочкообразности и овальности цилиндров.

В конце концов, ревизии подвергается и коленчатый вал. У него измеряют диаметры коренных и шатунных шеек и, при необходимости, шлифуют до следующего ремонтного размера, если таковой предусмотрен. При помощи известного нам нутромера измеряются диаметры отверстий коренных опор (с установленными вкладышами, конечно). Затем, имея наружный диаметр шеек и внутренний диаметр опор, определяют масляный зазор: если он превышает допустимый, вкладыши отправляются под замену, а коленвал — на шлифовку. Кроме того, выше мы упоминали об осевом люфте коленвала — разумеется, при дефектовке измеряют и его, и если люфт завышен, заменяют упорные кольца коленвала.

Как ремонтируется блок

Если состояние цилиндров совсем не позволяет продолжить эксплуатацию блока, его отправляют на расточку цилиндров до следующего ремонтного размера. Бывает, что производитель не предоставляет такой роскоши, тогда блок «гильзуют» — восстанавливают гильзованием. Как несложно догадаться, в этом случае существующую гильзу значительно растачивают и впрессовывают в нее еще одну гильзу с внутренним диаметром номинального размера. Однако это решение — уже не очень надежное, и некоторые мастера предсказывают такому двигателю не более 50 тысяч километров потенциального пробега.

Если же блок растачивают, то, разумеется, и поршни с кольцами подбирают соответствующего размера. Шлифовка шеек коленчатого вала уменьшает их размер — а значит, и для них необходимо подобрать вкладыши следующего ремонтного размера. Работу облегчает то, что в техдокументации обычно присутствует размерная сетка подбора вкладышей.

Перед установкой поршней зеркало цилиндра подвергают хонингованию. Это процесс, который не изменяет размера цилиндра, но благодаря которому значительно уменьшается износ трущихся поверхностей. Хонингование — это нанесение небольших рисок на поверхность цилиндра с помощью специальных камней. Необходимо это для того, чтобы на поверхности цилиндра задерживалось моторное масло, увеличивая тем самым ресурс поршневой группы.

Ремонта блока цилиндров двигателя Mitsubishi 4М41

В нашем конкретном случае обошлось без сложных или интересных особенностей ремонта, так как замеры поршней, цилиндров и шеек коленчатого вала показали номинальные размеры.

Мнения наши разделились диаметрально: я немного расстроился, хозяин автомобиля — повеселел, а мастер… ему было все равно. Тем не менее, все мы очередной раз подивились стойкости данного мотора.

Перед разборкой блока и цилиндропоршневой группы мы сняли масляный поддон — и приступили к основной работе. Она свелась к извлечению поршней с шатунами из блока цилиндров. На всякий случай мы отметили номерами каждый поршень в соответствии с номером цилиндра.

1 / 5

2 / 5

3 / 5

4 / 5

5 / 5

После обмера поршней и цилиндров мы пришли к выводу, что коленчатый вал снимать смысла нет, так как биение отсутствует. Кольца все же заменили — да и то только потому, что они были предусмотрительно приобретены владельцем.

Дефекты же в разобранном нами моторе просто отсутствовали: никаких чрезмерных люфтов в сборке шатун-поршень, никаких задиров на шатунных вкладышах… Закончив дефектовку, мы в очередной раз убедились, что дорогое масло себя окупило.

После измерения коробления поверхности блока цилиндров мастер со словами «Ну хоть что-то же надо с ним сделать?!», отправил его на хонинговку цилиндров, а все прочие элементы — на тщательную мойку. После этого начался процесс сборки КШМ (кривошипно-шатунного механизма).

В шатуны и их крышки были установлены новые вкладыши, на поршни установили новые кольца.

1 / 5

2 / 5

3 / 5

4 / 5

5 / 5

Компрессионные кольца необходимо устанавливать в строго определенном направлении, и касается это абсолютно всех двигателей, а потому, чтобы не перепутать их, на поверхности кольца нанесены метки: надпись «ТОР» или иная.

Особенности установки поршневых колец на этом не заканчиваются. Поршневые кольца имеют разрез — ведь, во-первых, кольцо все-таки надо как-то установить на поршень, а во-вторых, компенсировать его тепловое расширение. Разрез этот называется замком кольца. Так вот, при установке колец их замки необходимо развести в разные стороны, чтобы минимизировать прорыв газов.

После выполнения всех вышеперечисленных операций мы нанесли на цилиндры свежее масло, установили на поршень специальное приспособление для обжима колец, четко сориентировали поршень относительно коленвала и блока, и легкими ударами рукояткой молотка установили шатунно-поршневую группу в блок.

Если бы мы разбирали шатунно-поршневую группу, то при ее сборке пришлось бы следить за правильной установкой шатуна относительно поршня — в противном случае может возникнуть чрезмерный износ шатунных шеек коленвала. Нельзя изменять и расположение поршня в цилиндре: это очень важно, так как ось пальца самую малость не совпадает с осью поршня. Если нарушить установку, со временем в двигателе может возникнуть стук. Установив все поршни в блок цилиндров, мы подвели шатуны к шейкам коленчатого вала, установили крышки шатунов и затянули гайки их крепления с определенным моментом затяжки.

Отдельно остановлюсь на подборе прокладки головки блока цилиндров: у всех современных дизельных двигателей необходимо подбирать прокладку ГБЦ по толщине. Толщина эта будет зависеть от величины выступания поршня над поверхностью блока цилиндров. Так, после сборки КШМ каждый из поршней поочередно выводят в ВМТ и с помощью индикатора часового типа на стойке измеряют выступание поршня. Замер выполняют в двух противоположных точках поршня, потом вычисляют среднее арифметическое и в зависимости от высоты выступания подбирают толщину прокладки. Это — весьма важный момент, не уделив должного внимания которому можно поплатиться скорым прогоранием прокладки.

После установки всех и вся в блок цилиндров, мы накрыли его снизу масляным поддоном, предварительно тщательно очистив оный, промыв и высушив. Непосредственно перед установкой поддона на его поверхность нанесли специальный герметик и в течение 15 минут после нанесения установили поддон на блок, затянув болты крепления с необходимым моментом затяжки.

Ремонт завершен!

На этом ремонт нашего мотора был завершен — пожалуй, нам удалось описать его в мельчайших подробностях. Вместо вывода можно было бы составить оду моторному маслу, но мы ограничимся малым, сказав очевидное: следите за тем, что льете в системы двигателя. Это, разумеется, не решит абсолютно всех потенциальных проблем вроде перегрева или перегрузки, но определенно поможет мотору прожить более долгую и счастливую жизнь.

Опрос

Приходилось ли вам ремонтировать блок цилиндров на своем автомобиле?

Ваш голос

Всего голосов:

Ремонт направляющих толкателей

Направляющие толкателей, выполненные непосредственно в блоке и в отдельных секциях, ремонтируют развертыванием под увеличенные ремонтные размеры стержней толкателей или развертыванием с последующей запрессовкой втулок.

Втулки изготовляют из серого чугуна и запрессовывают в предварительно развернутые отверстия с натягом 0,02—0,03 мм. Внутренние отверстия втулок развертывают под уменьшенные (перешлифованные) толкатели или под толкатели номинального размера с соблюдением необходимых зазоров.

Удаление накипи

Накипь в водяной рубашке ухудшает охлаждение двигателя, вызывает его перегрев и потерю мощности. Для удаления накипи все круглые отверстия водяной рубашки закрывают деревянными пробками, а к фасонным отверстиям привертывают пластины с резиновыми прокладками. Затем в рубашку заливают раствор следующего состава:

Каустическая сода: 50 г.
Керосин: 10 г.
Вода: 1 л.

Через 6—8 час. раствор выпускают и рубашку промывают водой.

Блоки с алюминиевыми головками (автомобилей М-20 «Победа», ГАЗ-51) промывают 3%-ннм раствором соляной кислоты, который заливают на 30—40 мин.; после этого раствор выпускают и рубашку цилиндров промывают чистой водой.