Чем ограничено осевое перемещение поршневого пальца
Перейти к содержимому

Чем ограничено осевое перемещение поршневого пальца

  • автор:

Поршневая группа: поршневые пальцы

Поршневой палец служит осью в шарнирном соединении поршня с шатуном и воспринимает поэтому все передающиеся между ними силовые нагрузки. В четырехтактных двигателях силовые нагрузки на поршневой палец резко изменяются как по величине, так и по направлению, а в двухтактных — только по величине. Однако в обоих случаях поршневые пальцы испытывают ударный характер нагрузки и работают в условиях ограниченной смазки.

В кривошипном механизме быстроходных автомобильных двига­телей поршневые пальцы желательно иметь возможно меньшего веса, а по конструктивным соображениям их выполняют с ограни­ченным поперечным сечением и малыми опорными поверхностями. Это порождает большие напряжения и значительные удельные дав­ления на опорных поверхностях рассматриваемого шарнирного соединения. Поэтому поршневой палец должен обладать высокой износостойкостью и одновременно хорошо противостоять воздейст­вию ударных нагрузок при общем ограниченном весе.

Чтобы удовлетворить эти жесткие требования, поршневые паль­цы изготовляют в виде полого стального цилиндра с небольшой толщиной стенок (рис.) и подвергают их соответствующей терми­ческой и тщательной механической обработке.

Материалом для поршневых пальцев служат углеродистые стали марок 15, 20 или 45, а в особенно напряженных двигателях приме­няют, например, хромистые—15Х, 40Х и другие легированные качественные стали. Пальцы, изготовленные из малоуглеродистых сталей, содержащих до 0,2% углерода, цементируют, т. е наугле­роживают поверхностный их слой, и подвергают закаливанию; из среднеуглеродистых сталей пальцы закаливают, нагревая поверх­ностный слой их токами высокой частоты. Толщина закаленного слоя обычно составляет 1—1,5 мм, а твердость HRC 55—60 (шкала С по Роквеллу). После такой термической обработки материал пальца с внутренней стороны стенок сохраняет свои вязкие свойства и хорошо сопротивляется ударным нагрузкам, а наружный зака­ленный слой их приобретает повышенную износостойкость. Пальцы тщательно шлифуют и полируют с тем, чтобы на рабочей поверх­ности не оставалось каких-либо рисок или следов обработки, вызы­вающих концентрацию опасных для прочности местных напряже­ний.

Чтобы в процессе работы поршневые пальцы не выходили из отверстий бобышек и не могли повредить зеркало цилиндра, их фиксируют в строго заданном положении относительно шатуна или поршня. По способу фиксации пальцев они подразделяются на плавающие и закрепленные. Закрепленными считаются пальцы, неподвижно зафиксированные в головке шатуна или в бобышках поршня В головке шатуна палец закрепляют с помощью стяжного болта устанавливаемого в разрезную головку (см. рис. б). Палец сохраняет в этом случае угловое перемещение только в бо­бышках. Чугунные поршни при таком креплении пальцев снабжают бронзовыми втулками, уменьшающими потери на трение и предот­вращающими возможные задиры трущихся поверхностей. Крепле­ние пальца в бобышках поршня осуществляется с помощью стопор­ного болта, который на резьбе заворачивается в бобышку и проходит через сделанное для этой цели отверстие в стенке пальца (см. рис. в). Поэтому угловое перемещение пальца сохраняется только в головке шатуна с запрессованной в нее в качестве подшип­ника бронзовой втулкой.

При неподвижной фиксации поршневых пальцев в шатуне или бобышках поршня отдельные участки их нагружаются неравно­мерно, а следовательно, и неравномерно изнашиваются. Чтобы устранить этот недостаток, применяют так называемые плавающие пальцы. Плавающие пальцы фиксируются только от осевого сме­щения, как показано на рис. а и г. В процессе работы они могут свободно поворачиваться как в головке шатуна, так и в бобышках поршня, что способствует более равномерному их износу. В холод­ном состоянии палец должен плотно без качки входить в отверстие втулки верхней головки шатуна, а по отверстиям в бобышках порш­ня из алюминиевых сплавов он подбирается с тугой посадкой. Необходимость этого обусловливается разницей в коэффициентах линейного расширения у алюминиевых поршней и стальных паль­цев. Опыт показывает, что в прогретом двигателе зазоры между поршневым пальцем и отверстиями в бобышках и головке шатуна выравниваются. Для облегчения сборки алюминиевые поршни реко­мендуется подогревать до 60—80°С путем погружения в горячую жидкость, например в нейтральное масло.

Плавающие поршневые пальцы получили наибольшее распро­странение в автомобильных, тракторных и других быстроходных двигателях. Осевую фиксацию плавающих пальцев осуществляют с помощью стопорных пружинных колец круглого или прямоуголь­ного сечения (см. рис. а) и реже для этой цели используют гриб­ки из мягкого металла (см. рис. г). Стопорные кольца устанав­ливают в канавках, проточенных для них в отверстиях бобышек, несущих поршневой палец. Глубина проточек под стопорные кольца выбирается так, что последние примерно наполовину выступают из них и надежно фиксируют палец от осевых перемещений. Кольца вынимаются из канавок с помощью отогнутых внутрь концов или имеющихся у них отверстий (см. рис. а). Грибки, или заглушки, из мягкого металла (обычно из алюминия) запрессовывают с двух сторон в отверстия поршневого пальца и при осевом перемещении его соприкасаются с зеркалом цилиндра, но не разрушают стенок.

Поршневые пальцы двухтактных двигателей с торцов закры­ваются иногда заглушками, предотвращающими в этом случае возможное перетекание газов между впускными и выпускными окнами. На двухтактных дизелях ЯМЗ пальцы с торцов закрывают­ся стальными заглушками. От осевого перемещения пальцы в этих двигателях фиксируются стопорными кольцами, показанными на рис. д.

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) служит для преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала, и наоборот. Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали:

— подвижные: поршень с кольцами, поршневой палец, шатун, колен вал, маховик.

— неподвижные: блок цилиндров — является остовом д.в.с., головка блока, прокладка, поддон (картер).

Назначение, конструкция и материал поршневых пальцев

Поршневой палец соединяет поршень с верхней головкой шатуна (рис.1).

Поршневой палец служит осью в шарнирном соединении поршня с шатуном и воспринимает, поэтому все передающиеся между ними силовые нагрузки. В четырехтактных двигателях силовые нагрузки на поршневой палец резко изменяются как по величине, так и по направлению, а в двухтактных — только по величине. Однако в обоих случаях поршневые пальцы испытывают ударный характер нагрузки и работают в условиях ограниченной смазки.

а) «стакан» в «стакане» б) поперечный разрез

Рисунок 1 — Одноцилиндровый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания

1 — головка цилиндра; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — поршневые кольца; 5 — поршневой палец;

6 — шатун; 7 — коленчатый вал; 8 — маховик; 9 — кривошип; 10 — распределительный вал;

11 — кулачок распределительного вала; 12 — рычаг; 13 — клапан; 14 — свеча зажигания

В кривошипном механизме быстроходных двигателей поршневые пальцы должны иметь, возможно, меньшую массу, а по конструктивным соображениям их выполняют с ограниченным поперечным сечением и малыми опорными поверхностями. Это порождает большие напряжения и значительные удельные давления на опорных поверхностях рассматриваемого шарнирного соединения, поэтому поршневой палец должен обладать высокой износостойкостью и одновременно хорошо противостоять действию ударных нагрузок при общей ограниченной массе.

Чтобы удовлетворить этим жестким требованиям, поршневые пальцы изготовляют в виде полого цилиндра с небольшой толщиной стенок одинакового или переменного (при необходимости) сечения по оси (рис. 2) и подвергают их соответствующей термической обработке.

Поршневой палец должен быть прочным, легким и износостойким, так как во время работы подвергается трению и большим механическим нагрузкам, переменным по величине и направлению. Пальцы изготовляют из высококачественной стали в виде пустотелых трубок. Для повышения надежности наружную поверхность пальца цементируют или закаливают, а затем шлифуют и полируют. Материалом для поршневых пальцев служат углеродистые стали марок 15, 20 или 45, а в особенно напряженных двигателях применяют хромистые — 20Х, 40Х, 12ХНЗА и другие легированные стали.

Поршневые пальцы

Рисунок 2 — Поршневые пальцы

Пальцы, изготовленные из малоуглеродистых сталей, содержащих до 0,2% углерода, цементируют, т. е. науглероживают поверхностный их слой, и подвергают закаливанию. Пальцы из среднеуглеродистых сталей закаливают, нагревая их поверхностный слой токами высокой частоты. Толщина закаленного слоя составляет 1…1,5 мм, а твердость HRC 55…62.

После такой термической обработки материал пальца с внутренней стороны стенок сохраняет свои вязкие свойства и хорошо сопротивляется ударным нагрузкам, а наружный закаленный слой их приобретает повышенную износостойкость. Пальцы тщательно шлифуют и полируют, с тем, чтобы на рабочей поверхности не оставалось каких-либо рисок или следов обработки, вызывающих концентрацию опасных для прочности местных напряжений.

Чтобы в процессе работы поршневые пальцы не выходили из отверстий бобышек и не могли повредить зеркало цилиндра, их фиксируют в строго заданном положении относительно шатуна или поршня.

В бобышках поршня палец укреплен стопорными кольцами, удерживающими его от осевого смещения. Такой палец называют плавающим, так как он при работе двигателя может повертываться в верхней головке шатуна и бобышках поршня. Плавающие поршневые пальцы равномернее изнашиваются и поэтому долговечнее.

У работающего двигателя поршень из алюминиевого сплава расширяется больше, чем стальной палец, поэтому возможен его стук в бобышках поршня. Для устранения этого явления поршень перед сборкой с шатуном нагревают до 70-80° С, а затем в поршень и шатун вставляют палец. Когда поршень остынет, палец в бобышках окажется закрепленным неподвижно, а верхняя головка шатуна будет иметь угловое смещение относительно неподвижного пальца.

При работе двигателя поршень нагревается и палец получает возможность повертываться вокруг своей оси. Применяют пальцы, запрессованные в верхние головки шатунов (двигатели автомобилей «Жигули»), Такие пальцы могут повертываться только в бобышках поршня.

Как фиксируются пальцы от осевых смещений?

По способу фиксации их подразделяют на плавающие и закрепленные. Последние неподвижно фиксируют в головке шатуна или в бобышках поршня, поэтому угловое перемещение они сохраняют только в бобышках (рис. 2, б) или в головке шатуна (рис. 2, в).

В современных конструкциях неподвижность пальца относительно головки шатуна достигают путем запрессовки пальца в головку с заданным натягом (например, в двигателях ВАЗ натяг составляет 0,01…0,042 мм при диаметре пальца 22 мм).

При неподвижной фиксации поршневых пальцев в шатуне или бобышках поршня отдельные участки их нагружаются неравномерно, а, следовательно, и неравномерно изнашиваются. Чтобы устранить этот недостаток, применяют так называемые плавающие пальцы, которые фиксируют только от осевого смещения, как показано на рис. 2, а, г.

В процессе работы они могут свободно поворачиваться, как в головке шатуна, так и в бобышках поршня, что способствует более равномерному их износу. В холодном состоянии палец должен плотно без качки входить в отверстие втулки верхней головки шатуна, а по отверстиям в бобышках поршня из алюминиевых сплавов его подбирают с тугой посадкой. Необходимость этого обусловливается разницей в коэффициентах линейного расширения у алюминиевых поршней и стальных пальцев.

Опыт показывает, что в прогретом двигателе зазоры между поршневым пальцем и отверстиями в бобышках и головке шатуна выравниваются. Для облегчения сборки алюминиевые поршни рекомендуется подогревать до 60…80 °С путем погружения в горячую жидкость.

Осевую фиксацию плавающих пальцев осуществляют с помощью стопорных пружинных колец круглого или прямоугольного сечения (рис. 2, а) и реже для этой цели используют грибки из мягкого металла (рис. 2, г).

Стопорные кольца устанавливают в канавках, проточенных для них в отверстиях бобышек, несущих поршневой палец. Из канавок их вынимают с помощью отогнутых внутрь концов или имеющихся у них отверстий (рис. 2, а). Грибки, или заглушки, из мягкого металла (обычно из алюминия) запрессовывают с двух сторон в отверстия поршневого пальца.

При осевом перемещении грибки поршневого пальца соприкасаются с зеркалом цилиндра, но не разрушают стенок. Поршневые пальцы двухтактных двигателей с торцов закрываются иногда заглушками, предотвращающими возможное перетекание газов между впускными и выпускными окнами. От осевого перемещения пальцы в этих двигателях фиксируют стопорными кольцами (рис. 2, д).

Таким образом, поршневые пальцы изготовлены из хромоникелевой стали в виде пустотелых цилиндрических стержней и упрочнены цементацией и закалкой. Осевое перемещение пальца в поршне ограничено стопорными кольцами.

1.2 Как фиксируются пальцы от осевых смещений?

По способу фиксации их подразделяют на плавающие и закрепленные. Последние неподвижно фиксируют в головке шатуна или в бобышках поршня, поэтому угловое перемещение они сохраняют только в бобышках (рис. 2, б) или в головке шатуна (рис. 2, в).

В современных конструкциях неподвижность пальца относительно головки шатуна достигают путем запрессовки пальца в головку с заданным натягом (например, в двигателях ВАЗ натяг составляет 0,01…0,042 мм при диаметре пальца 22 мм).

При неподвижной фиксации поршневых пальцев в шатуне или бобышках поршня отдельные участки их нагружаются неравномерно, а, следовательно, и неравномерно изнашиваются. Чтобы устранить этот недостаток, применяют так называемые плавающие пальцы, которые фиксируют только от осевого смещения, как показано на рис. 2, а, г.

В процессе работы они могут свободно поворачиваться, как в головке шатуна, так и в бобышках поршня, что способствует более равномерному их износу. В холодном состоянии палец должен плотно без качки входить в отверстие втулки верхней головки шатуна, а по отверстиям в бобышках поршня из алюминиевых сплавов его подбирают с тугой посадкой. Необходимость этого обусловливается разницей в коэффициентах линейного расширения у алюминиевых поршней и стальных пальцев.

Опыт показывает, что в прогретом двигателе зазоры между поршневым пальцем и отверстиями в бобышках и головке шатуна выравниваются. Для облегчения сборки алюминиевые поршни рекомендуется подогревать до 60…80 °С путем погружения в горячую жидкость.

Осевую фиксацию плавающих пальцев осуществляют с помощью стопорных пружинных колец круглого или прямоугольного сечения (рис. 2, а) и реже для этой цели используют грибки из мягкого металла (рис. 2, г).

Стопорные кольца устанавливают в канавках, проточенных для них в отверстиях бобышек, несущих поршневой палец. Из канавок их вынимают с помощью отогнутых внутрь концов или имеющихся у них отверстий (рис. 2, а). Грибки, или заглушки, из мягкого металла (обычно из алюминия) запрессовывают с двух сторон в отверстия поршневого пальца.

При осевом перемещении грибки поршневого пальца соприкасаются с зеркалом цилиндра, но не разрушают стенок. Поршневые пальцы двухтактных двигателей с торцов закрываются иногда заглушками, предотвращающими возможное перетекание газов между впускными и выпускными окнами. От осевого перемещения пальцы в этих двигателях фиксируют стопорными кольцами (рис. 2, д).

Таким образом, поршневые пальцы изготовлены из хромоникелевой стали в виде пустотелых цилиндрических стержней и упрочнены цементацией и закалкой. Осевое перемещение пальца в поршне ограничено стопорными кольцами.

Ремонт цилиндро-поршневой группы

Качественные показатели работы двигателя (мощность, расход масла на угар и т. д.) в решающей степени определяются состоянием цилиндро-поршневой группы. В первую очередь следует обращать внимание на состояние поршневых колец. Их замену чаще всего приходится произ¬водить после 60—80 тыс. км пробега автомобиля. При замене поршневых колец целесообразно одновременно производить замену поршней, так как канавки в головке поршня под коль¬ца в процессе работы изнашиваются и замена только одних колец может не дать желаемого резуль¬тата.

Для продления срока службы ко¬ленчатого вала следует при замене поршней и поршневых колец одно¬временно заменить вкладыши корен¬ных и шатунных подшипников неза¬висимо от их состояния. Кроме то¬го, для предотвращения возникнове¬ния течей масла через уплотнения коленчатого вала целесообразно при каждом снятии коленчатого вала или держателей манжет производить за¬мену уплотняющих манжет коленчатого вала (сальников). Своевремен¬ное проведение указанных работ мо¬жет продлить ресурс двигателя до 200 тыс. км пробега и более.

Ремонт узлов и деталей цилиндро-поршневой группы двигателя 2106

Основные размеры деталей и их предельно допустимые износы указа¬ны в табл. 1.4.

Ремонт блока цилиндров. После разборки двигателя следует прове¬рить, не превышает ли зазор между цилиндром и поршнем 0,15 мм. Зазор определяется промером ци¬линдров и поршней. Диаметр порш¬ня измеряется в плоскости, перпен¬дикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 52,4 мм от днища пор¬шня.

Цилиндры блока по диаметру раз¬биты через 0,01 мм на 5 классов: А, В, С, D, Е. Класс цилиндров помечен на нижней плоскости блока. На этой же плоскости, а также на крышках коренных подшипников клеймится условный номер блока ци¬линдров, который указывает на при¬надлежность крышек подшипников к данному блоку.

Если максимальный зазор больше 0,15 мм, необходимо расточить и отхонинговать цилиндры под ремонт¬ный диаметр поршней (увеличенный на 0,2; 0,4; 0,6 мм) с учетом монтажного зазора 0,05—0,07 мм между поршнем и цилиндром.

Проверить состояние плоскости разъема блока цилиндров с головкой цилиндров надо с помощью линейки и набора щупов. Линейка устанав-

ливается по диагоналям плоскости и в середине в продольном и по¬перечном направлениях. Если не¬плоскостность превышает 0,1 мм, блок цилиндров заменить.

Подбор поршней по цилиндрам. Поршень и соответствующий ему ци¬линдр обычно относятся к одному-классу так же, как и поршневой палец с поршнем — к одной кате¬гории. По наружному диаметру поршни разбиты на 5 классов (А, В, С, D, Е), а по диаметру отверстия под поршневой палец — на 3 категории через 0,004 мм. Класс поршня (буква) и категория отверстия под поршневой палец (цифра) клеймятся на днище порш¬ня.

В запасные части поставляются поршни классов А, С, Е. Этих классов достаточно для подбора поршня к любому цилиндру, так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрытием размеров.

Главное при подборе поршня — обеспечить необходимый монтажный зазор между поршнем и цилиндром, который определяется промером ци¬линдра и поршня (см. табл. 1.4). Ремонт группы поршень—палец— шатун. Чтобы разобрать снятые с двигателя поршень и шатун, необхо¬димо выпрессовать поршневой палец. Снимать палец лучше всего на прессе с помощью оправки А.60308 и опоры с цилиндрической выемкой, в кото¬рую устанавливается поршень. Перед выпрессовкой пальца снять поршне¬вые кольца.

Если снятые детали мало изноше¬ны и не повреждены, они могут быть снова использованы. Поэтому при разборке пометьте их, чтобы в дальнейшем собрать группу с теми же деталями.

Палец запрессован в верхнюю го¬ловку шатуна с натягом и свобод¬но вращается в бобышках поршня. По наружному диаметру пальцы раз¬биты на 3 категории. Категория указывается цветной меткой на торце пальца (см. табл. 1.4).

Сопряжение поршневого пальца и поршня проверяют, вставляя палец, предварительно смазанный мотор¬ным маслом, в отверстие бобышки поршня. Для правильного сопряже¬ния необходимо, чтобы поршневой палец входил в отверстие от простого нажатия большого пальца руки и не выпадал из бобышки, если держать поршневой палец в поршне верти¬кально.

Выпадающий из бобышки палец заменить другим следующей катего¬рии. Если в поршне палец третьей категории, то следует заменить пор¬шень с пальцем.

Зазор по высоте между кольцами и поршневыми канавками надо про¬верять с помощью набора щупов, вставляя кольцо и щуп в соответ¬ствующую канавку. Монтажные и предельные зазоры для колец указа¬ны в табл. 1.4.

Зазор в замке поршневых колец проверяют набором щупов, вставляя кольца в калибр, имеющий диаметр отверстия, равный номинальному диаметру кольца с допуском ±0,003 мм. Зазор должен быть 0,25—0,40 мм для всех колец. Если зазор не достаточен, запилите стыковые по¬верхности, а если повышенный — замените кольцо.

По массе поршни одного двигателя не должны отличаться друг от друга более чем на 5 г. Если нет ком¬плекта поршней одной весовой груп¬пы, можно удалить часть металла с нижней наружной поверхности бобы¬шек под поршневой палец. Съем ме¬талла, однако, должен быть таким, чтобы полученная напильником или фрезой новая поверхность была не ближе 54,9 мм к днищу поршня и не ближе 35,25 мм к его верти¬кальной оси (вращения).

Для того чтобы собрать поршень с шатуном, необходимо запрессовать поршневой палец в поршневую головку шатуна. Для этого необхо¬димо нагреть шатун до 240 °С для расширения его головки, поместив верхнюю головку на 15 мин в печь, имеющую требуемую температуру.

Для правильного соединения паль¬ца с шатуном — запрессовать палец как можно быстрее, так как шатун охлаждается и после охлаждения нельзя будет изменить положение пальца в головке шатуна. Для запрес¬совки удобнее всего использовать приспособление А.60325, состоящее из валика со стержнем, на который надевается палец направляющей и упорного винта.

Извлеченный из печи шатун быст¬ро зажать в тисках. Надеть поршень на шатун, следя, чтобы отверстие под палец совпало с отверстием верхней головки шатуна. Приспособ¬лением А.60325 закрепленный порш¬невой палец протолкнуть в отверстие поршня и верхнюю головку шатуна так, чтобы заплечик приспособления соприкасался с поршнем.

Во время этой операции поршень должен прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направле¬нии запрессовки пальца. Таким обра¬зом, палец займет правильное поло¬жение.

Предупреждение. Поршень с шатуном должен соединяться так, чтобы метка «П» на поршне нахо¬дилась со стороны выхода отверстия для масла на нижней головке ша¬туна.

После охлаждения шатуна палец смазать моторным маслом через от¬верстия в бобышках поршня.

При установке поршневых колец их замки располагать через 120°. Кольца устанавливать так, чтобы вы¬точка на наружной поверхности вто¬рого (скребкового) компрессионного кольца была обращена вниз, а фаски на наружной поверхности масло-съемного кольца были обращены вверх (см. 1.2).

Шатун обрабатывается вместе с его крышкой, поэтому крышки шату¬нов невзаимозаменяемы. Чтобы их не перепутать при сборке, на шатуне и соответствующей ему крышке клей¬мится номер цилиндра, в который они устанавливаются. При сборке цифры на шатуне и на крышке должны находиться с одной стороны.

После сборки группы шатун—па¬лец—поршень следует проверить прочность запрессовки пальца. После приложения к пальцу и снятия осевой нагрузки 400 кгс не должно отмечаться осевое перемещение пальца в поршневой головке шатуна. В случае проскальзывания пальца шатун заменить новым.

Перед установкой собранной ша-тунно-поршневой группы на двига¬тель необходимо проверить отклоне¬ние от параллельности осей поршне¬вого пальца и нижней головки ша¬туна. Оно не должно превышать 0,4 мм. Если непараллельность больше, заменить шатун.

Ремонт узлов и деталей цилиндро-поршневой группы двигателя 331

Основные размеры деталей и их предельно допустимые износы ука¬заны в табл. 1.5.

Замена гильз цилиндров. После из¬влечения гильз с поршнями из дви¬гателя проверить, не превышает ли зазор между гильзой цилиндра и поршнем 0,17 мм. Диаметр цилиндра измеряется в четырех поясах как в продольном, так и в поперечном направлениях двигателя на расстоя¬нии 10, 50, 100, 125 мм от верх¬него торца гильзы.

Диаметр поршня замеряется в плоскости, перпендикулярной порш¬невому пальцу, на расстоянии 24,45 мм от нижнего торца юбки поршня.

Примечание. Гильзы цилиндров раз¬биты на о размерных групп: А, Б, В, Г, Д через 0,01 мм. Размерные группы на гильзах обозначены цветной полосой (см. табл. 1.5).

Если максимальный зазор больше указанного в таблице, заменить из¬ношенный узел (поршень, гильзу или гильзу с поршнем).

Подбор поршня к гильзе цилинд¬ров. Поршень и соответствующая ему гильза должны относиться к одной размерной группе (иметь один и тот же буквенный индекс). По наружно¬му диаметру поршни разбиты на 5 размерных групп (А, Б, В, Г, Д)

через 0,01 мм. Буквенная марки¬ровка наносится на поверхности днища поршня. Главное при под¬боре поршня — обеспечить необхо¬димый монтажный зазор между поршнем и гильзой, который опре¬деляется промером цилиндра и поршня (см. табл. 1.5).

Для замены изношенных поршней изготавливаются комплекты поршней с подобранными к ним поршневыми пальцами, со стопорными и поршне¬выми кольцами в количестве, тре¬бующемся на один двигатель.

По массе поршни одного двигате¬ля не должны отличаться более чем на 3 г. Поршни сортируются на предприятии-изготовителе по массе на 4 весовые группы, маркировку которых (1, 2, 3, 4) наносят на днище поршня. Все поршни, уста¬новленные на один двигатель, долж¬ны относиться к одной весовой группе.

Ремонт группы поршень—палец— шатун. Поршневые кольца удобнее всего снимать и устанавливать, ис¬пользуя специальное приспособление 9680—2445.

Для разборки поршня с шатуном необходимо удалить поршневой па¬лец, для чего надо вынуть из ка¬навок бобышек стопорные кольца, удерживающие поршневой палец от выпадания, поддев их тонкой отверт¬кой. Затем следует нагреть поршень, опустив его на 2—3 мин в горячую воду с температурой 45—75°С, и уда¬ром молотка через латунную оправ¬ку выпрессовать поршневой палец из поршня и втулки малой головки ша¬туна. После того как подбор поршней к гильзам закончен, подобрать порш¬невые пальцы к поршням и втулкам малых головок шатунов.

Посадка поршневого пальца в бо¬бышках поршня может быть в пре¬делах от 0,0025 мм натяга до 0,0025 мм зазора. Зазор между порш¬невым пальцем и отверстием втулки головки шатуна должен быть в преде¬лах 0,0045—0,0095 мм.

Для облегчения подбора соответ¬ствующих размеров поршневые

пальцы, поршни и втулки малых головок шатунов сортируются на 5 размерных групп, диаметры кото¬рых отличаются на 0,0025 мм. Каж¬дая группа имеет свое цветовое обоз¬начение (см. табл. 1.5). Марки¬ровочная краска нанесена: у порш¬ня — на нижней поверхности одной из бобышек, у поршневого пальца — на внутренней поверхности с одного конца, на шатуне — у малой головки. Сопряжение поршневого пальца и втулки малой головки шатуна прове¬ряют, вставляя палец, предваритель¬но смазанный моторным маслом, в отверстие втулки. Для правильного сопряжения необходимо, чтобы ша¬тун проворачивался на пальце от го-. ризонтального положения под дей¬ствием собственного веса, но при этом палец не должен выпадать из втулки под собственным весом, если палец вставить во втулку и поставить в вертикальное положение. При этом допускается комплектовать шатуны пальцами смежной группы (в сторо¬ну уменьшения зазора) при условии соблюдения вышеперечисленных требований.

Во всех случаях подбор поршневых пальцев к шатунам необходимо производить в помещении с темпера¬турой воздуха (20±3)°С.

В случае замены одного из шату¬нов, он должен быть подобран, не только по размеру втулки малой головки, но и по массе. Разница в массе самого тяжелого и самого легкого шатунов в комплекте, уста¬новленном на один двигатель, не должна превышать 8 г. Шатун, принадлежащий к одной группе по массе, маркируется риской на прили¬ве его крышки.

Подобранный палец смазать мо¬торным маслом. Поршень нагреть, опустив его в сосуд с водой, имею¬щей температуру 45—75°С, вста¬вить палец в отверстия бобышек пор¬шня и втулки малой головки ша¬туна.

Вставить в канавки бобышек пор¬шня стопорные кольца поршневого пальца.

Проверку поршневых колец на со¬ответствие техническим требованиям производить по параметрам, указан¬ным в табл. 1.4. Для проверки зазора по высоте между канавкой и кольцом вставить кольцо в канав¬ку и щупом определить зазор.

Зазор в замке поршневых колец проверять набором щупов, поместив кольцо в ту гильзу, в которой оно работало на расстоянии 20—30 мм от нижнего торца. Для правильной установки кольца продвинуть его в гильзе головкой поршня, используе¬мого в качестве оправки. Зазор должен соответствовать значению, указанному в табл. .1,6. Если зазор недостаточен, запилить стыковые поверхности, а если повышенный — заменить кольцо.

Упругость поршневых колец изме¬рять на специальных весах с по-

мощью гибкой ленты, охватывающей кольцо.

При проверке состояния поршне¬вых колец может оказаться, что тре¬буется замена только верхнего ком¬прессионного кольца, так как оно изнашивается значительно быстрее остальных.

Используя приспособление 9680-2445, надеть на поршень поршневые кольца. При установке поршневых колец их замки располагать через 120°. Кольцо устанавливать так, что¬бы фаска на верхнем компрессион¬ном кольце была обращена в сторо¬ну днища поршня (вверх), а выточка на наружной поверхности второго (скребкового) компрессионного кольца была обращена вниз (см. 1.4). Положение маслосъемного кольца — произвольное.

Ремонт коленчатого вала

Незначительные задиры на шейках коленчатого вала могут быть зачи¬щены бруском карборунда мелкой зернистости. Если риски очень глубо¬кие или шейки имеют овальность более 0,05 мм, у коленчатого вала двигателя 2106 и более 0,3 мм у коленчатого вала двигателя 331, их шлифуют, уменьшая на 0,25 мм,

так, чтобы получить в зависимости от степени износа диаметры, соот¬ветствующие значениям, приведен¬ным в табл. 1.7 для двигателя 2106 и в табл. 1.8 для двигателя 331.

После шлифования и последующей доводки шеек следует хорошо про¬мыть коленчатый вал для удаления остатков абразива. Каналы для смазки с удаленными заглушками несколько раз промыть бензином под давлением. На первой щеке колен¬чатого вала маркировать величину уменьшения шеек (0,25; 0,50 мм и т. д.).

Для двигателя 2106 овальность и конусообразность коренных и шатунных шеек после шлифования должны быть не более 0,007 мм, а допусти¬мые биения и отклонения основных поверхностей коленчатого вала при его установке крайними коренными шейками на поверочные призмы не должны превышать следующих зна¬чений: биение коренных шеек 0,03 мм; биение посадочных поверх¬ностей под звездочку и подшипник первичного вала коробки передач 0,04 мм; смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси шатунных и коренных шеек + 0,35 мм.

Неперпендикулярность к оси ко¬ленчатого вала торцевой поверхности фланца регламентируется так: при

проворачивании вала индикатор, ус¬тановленный сбоку, на расстоянии 34 мм от оси вала, не должен показать биение более 0,025 мм.

Замена вкладышей подшипников коленчатого зала

На вкладышах не допускается производить никаких подгоночных операций. При задирах, рисках или отслоениях вкладыши заменить.

Зазор между вкладышами и шей¬ками коленчатого вала можно про¬верить расчетом (измерив детали) или калиброванной пластмассовой проволокой.

При проверке такой проволокой расположить ее отрезок на прове¬ряемой шейке вдоль оси колен¬чатого вала, установить крышку с вкладышами и затянуть на двигате¬ле 2106 болты крышек коренных подшипников моментом 8,2 кгс-м и гайки шатунных болтов моментом 5,2 кгс-м, а на двигателе 331 гайки шпилек крепления крышек коренных подшипников моментом 9,5 кгс-м, а гайки шатунных болтов моментом 6,0 кгс-м.

Снять крышку и по шкале, на¬несенной на упаковке, по сплющи¬ванию проволоки определить зазор. Номинальный монтажный зазор между вкладышами коренных под¬шипников и шейками коленчатого вала для двигателя 2106 равен 0,05—0,095 мм, а для двигателя 331—0,037—0,082 мм. Номинальный зазор между вкладышами шатунных подшипников и шейкой коленчатого вала для двигателя 2106 должен быть 0,036—0,086 мм, а для дви¬гателя 331—0,03—0,076 мм.

Если зазор в коренных подшипни¬ках превышает максимально допу¬стимый, равный 0,15 мм для обоих двигателей, или зазор в шатунных подшипниках составляет более 0,1 мм у двигателя 2106 и более 0,076 у двигателя 331, шейки следует про¬шлифовать до очередного ремонтного размера в соответствии с табл. 1.7 и 1.8. При этом вкладыши

подшипников заменить на соответст¬вующие ремонтные.

Проверю осевого люфта коленчатого вала

Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя упорными по¬лукольцами, установленными на дви¬гателе 2106 по обе стороны зад¬него коренного подшипника, а на двигателе 331 по обе стороны сред¬ней опоры коленчатого вала.

На двигателе 2106 с передней стороны подшипника устанавливает¬ся сталеалюминиевое полукольцо, а с задней стороны — металлокерами-ческое (желтого цвета). Эти полу¬кольца изготавливаются нормальной толщины (2,31—2,36 мм) и увели¬ченные (2,437—2,487 мм).

На двигателе 2106 осевой люфт (зазор) должен быть 0,055—0,265 мм; если люфт превышает макси¬мально допустимый 0,35 мм, заме¬нить упорные полукольца другими, увеличенными на 0,127 мм. На дви¬гателе 331 осевой люфт должен быть 0,10—0,29 мм; если люфт превышает 0,45 мм, полукольца упорного подшипника заменить.

Примечание. Осевой люфт коленчато¬го вала можно проверить на двигателе, установленном на автомобиле. При этом осевое перемещение коленчатого вала созда¬ется нажатием педали сцепления, а осевой люфт определяется по перемещению перед¬него конца коленчатого вала.

Смотрите также:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *