Неисправности кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗИЛ 130

 

Шатуны 13 служат для соединения поршней с шатунными шейками 33 коленчатого вала 32 и передачи ему давления газов во время такта расширения, а при тактах впуска, сжатия и выпуска при водят поршень в движение. Шатуны совершают сложное движение и подвергаются действию значительных сил инерции. Их изготавливают горячей штамповкой из качественных сталей двутаврового сечения с верхней неразъемной головкой, в которую запрессовывается бронзовая втулка 21 для уменьшения трения между поршневым пальцем и шатуном и нижней разъемной головкой 14, части которой соединены между собой болтами 17 с гайками 19 и шплинтами 18. В нижнюю головку устанавливаются подшипники скольжения, представляющие собой стальные тонкостенные вкладыши 20, с внутренней стороны покрытые тонким слоем антифрикционного сплава. Такой сплав обладает пористостью, поэтому он хорошо удерживает смазку и легко прирабатывается к шейке вала, обеспечивая минимальные потери на трение. В качестве антифрикционного сплава для вкладышей используют баббиты на оловянной или свинцовой основе, алюминиевые сплавы с большим содержанием олова, а для дизельных двигателей свинцовистую бронзу.

 

Вкладыши от смещения удерживаются штампованными выступами, которые входят в пазы на головке шатуна. В верхней части нижней головки шатуна просверлено отверстие диаметром 1,5 мм, через которое выбрасывается струя масла, смазывающая стенки цилиндра и кулачки распределительного вала. В некоторых (чаще дизельных) двигателях для подвода масла к поршневому пальцу в шатуне просверливают канал, а на вкладыше – соответствующее отверстие.

 

Коленчатый вал 32 служит для восприятия усилия от шатунов, преобразования их в крутящий момент и передачи его на трансмиссию автомобиля.

Коленчатый вал состоит из коренных (опорных) 30 и шатунных 33 шеек, соединенных между собой щеками или щеками с противовесами 40. Коренные шейки находятся в одной плоскости. Их диаметр больше, чем шатунных, они термически обрабатываются и шлифуются. В местах сопряжения шейки и щеки выполняются плавные переходы, называемые галтелями, которые уменьшают напряжение в переходной зоне и повышают срок службы вала.

 

Коренными шейками вал опирается на скользящие подшипники 31, представляющие собой стальные тонкостенные вкладыши, залитые тонким слоем антифрикционного сплава такого же состава, что и шатунных подшипников. Вкладыши коренных и шатунных подшипников изготавливаются нескольких ремонтных размеров, что значительно упрощает ремонт, так как изношенные вкладыши не ремонтируются, а заменяются новыми соответствующего ремонтного размера.

Вкладыши коренных подшипников устанавливаются в расточках картера и крышках 38, прикрепляемых болтами 37 к картеру. Болты обязательно шплинтуют.

 

На заднем конце коленчатого вала к фланцу 36 жестко крепится маховик 34, представляющий собой чугунный, тщательно сбалансированный диск, имеющий строго определенную массу. Маховик, обладая энергией, запасенной при такте рабочего хода, обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала, способствует преодолению сопротивления сжатия в цилиндре при пуске двигателя, позволяет двигателю преодолевать кратковременные перегрузки, например, при трогании автомобиля с места, а также передает крутящий момент от двигателя на трансмиссию автомобиля.

 

На ободе маховика жестко крепится стальной зубчатый венец 35 для пуска двигателя от стартера. На маховик наносятся метки для регулировки зажигания в карбюраторном двигателе или впрыска топлива в дизельном двигателе, а также балансировочные метки при балансировке коленчатого вала вместе с маховиком.

 

В передней части коленчатого вала карбюраторных двигателей в торец ввертывается храповик 27 для проворачивания коленчатого вала пусковой рукояткой. На валу также крепится шкив 28 привода вентилятора, шестерня 29 привода распределительного вала, маслозащитные устройства. Вдоль вала просверлен канал с грязеуловителями 39 для подвода масла к подшипникам.

Принцип работы КШМ 

Принцип его работы заключается в следующем: при воспламенении горючей смеси внутри цилиндра двигателя образовавшиеся газы толкают поршень вниз. Шатун, из-за наличия поршневого пальца, способен проворачиваться вокруг его оси на не значительный угол, тем самым компенсируя время проворачивания коленчатого вала в тот промежуток времени, когда поршень находится в верхней мертвой точке. Из-за наличия противовесов коленчатый вал не может провернуться в обратную сторону, поэтому газы через поршень и шатун передают крутящий момент на коленчатый вал, тем самым проворачивая его далее. Вращение колена коленчатого вала в опоре шатуна обеспечивают шатунные вкладыши, которые являются подшипниками скольжения. Они изготавливаются из латуни. 
 
Герметичность и компрессию в камере сгорания поддерживают специальные компрессионные кольца. Маслосъемное кольцо служит для снятия масла со стенок цилиндра и не допускает попадания смазочного материала внутрь камеры сгорания. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-2. Техническое  обслуживание  КШМ                      

1/.Виды  и сроки технического обслуживания КШМ  и   работы  выполняемые при ТО. 

 

ЕО - ежедневное техническое обслуживание.

ТО-1 - первое техническое обслуживание.

ТО-2 - второе техническое обслуживание.

СО - сезонное техническое обслуживание.

 

 

При ЕО необходимо:

· пустить двигатель и прослушать его работу на разных режимах.

· очистить двигатель от грязи и пыли.

При ТО-1 необходимо:

· внешняя мойка.

· проверка крепления двигателя к опорам .

· проверка крепления навесного оборудования.

· измерения частоты вращения коленчатого вала и мощности ДВС.

При ТО-2 необходимо:

· проверить компрессию в цилиндрах двигателя.

· измерение компрессии.

· проверить герметичность соединения головки с блоком цилиндров.

После пробега первых 1500—2000 км, а в дальнейшем после снятия головки блока цилиндров, а также при появлении признаков прорыва газов или подтекания охлаждающей жидкости в соединении подтягивать гайки шпилек и болты головки блока цилиндров в установленной последовательности. В эти же сроки подтягивать винты или болты крепления поддона картера. Проверять и при необходимости подтягивать крепления опор двигателя, очищать от грязи и масла резиновые подушки. Ежедневно протирать поверхность двигателя ветошью, смоченной специальным очистителем или раствором стирального порошка.

 

 

 

Так же при проведении ТО и ремонта выполняются операции по устранению следующих неисправностей:

 

Заварка пробоин на стенках рубашки охлаждения или картера, восстановление торцов первого коренного подшипника, устранения слесарной обработкой трещин и отколов, износа или задиров отверстия под поршень, изгиба вала, биения торцевой поверхности фланца, изгиба или скручивания шатуна, пробоин, прогарания и трещин на стенках камеры сгорания, коробления поверхностей прилегания к блоку цилиндров, срыва или износа резьбы под свечи, рисок или раковин на рабочих фасках седел клапанов,

 

 

Восстановление: верхнего и нижнего посадочного отверстия под гильзу, отверстий под толкатели, отверстий во втулках под опорные шейки распределительного вала, гнезд вкладышей коренных подшипников и их несоосность, отверстий под втулки распределительного вала, верхнего и нижнего посадочного пояска, наружной поверхности фланца вала, маслосгонных канавок, отверстия под подшипник,отверстия нижней головки шатуна, отверстия под втулку в верхней головке шатуна, отверстия во втулке верхней головки шатуна, перемычек между гнездами, герметичности  рубашки охлаждения, гнезд под седла клапанов, отверстий в направляющих втулках, отверстий под направляющие втулки клапана, опорных шеек, шейки под распределительную шестерню,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2/.Регулировка и укладка колен вала в постели блока

Для балансировки коленчатый вал в сборе устанавливают на роликовые опоры крайними коренными шейками. Затем надевают технологические балансировочные кольца, масса которых зависит от ремонтного размера шатунных шеек коленчатого вала. Закрепив правый конец и освободив левый конец виброрамы, включают станок. Вращают лимб коллектора до максимального отклонения стрелки измерительного прибора. Определяют по нему угол расположения балансировочных отверстий для левого конца вала, который устанавливают по лимбу против риски на кронштейне коллектора. Вращая рукой шпиндель станка, совмещают указатель градуированного диска на величину угла, найденного по риске лимба, и устанавливают место сверления балансировочного отверстия. При балансировке валов отверстия сверлят на расстоянии не менее 20 мм. При необходимости балансируют правый конец вала, предварительно заперев левый конец рамы балансировочного стенда. После сверления отверстий

повторно проверяют его на неуравновешенность.

 

Подтяжка гаек крепления головок производится по окончанию обкатки автомобиля (через 1000км пробега), а вторая при первом ТО-2 с последующей регулировкой клапанных зазоров после каждой подтяжки. При дальнейшей эксплуатации автомобиля подтяжки гаек не требуется. После замены прокладки головки цилиндров подтяжку производят соответственно при первом ТО-1 и первом ТО-2. Момент затяжки гаек на двигателе, прогретом до температуры охлаждающей жидкости 80-90°С, должен составлять 24-26 кгс.м, на холодном двигателе 22-24 кгс.м. Подтягивать гайки необходимо только динамометрическим ключом в два приёма, соблюдая последовательность показанную на рисунке.

 

 

 

Регулировка теплового зазора между поршнем с кольцами и цилиндром.

Для определения номинального зазора в сопряжении гильза — поршень используют ленту-щуп, который опускают в гильзу на глубину не менее чем длина юбки поршня, и вставляют поршень в гильзу головкой вниз так, чтобы нижний край юбки поршня совпадал с торцом гильзы. Лента-щуп должен быть расположен в плоскости, перпендикулярной к оси поршневого пальца.  
Если усилие, необходимое для протаскивания ленты-щупа толщиной 0,08 мм, шириной 13 мм и длиной 200 мм, составит 3,5—4,5 кГ при неподвижном поршне, то зазор в сопряжении гильза — поршень ЗИЛ-130 подобран правильно. Подобранные гильзы и поршни клеймят, выбивая порядковые номера цилиндров. 

 
          Осевой зазор регулируют заменой упорных шайб. При проверке осевого зазора на коленчатом валу в обязательном порядке должны быть установлены шестерня и технологическая муфта, закрепленная храповиком. 
Передвигая коленчатый вал воротком вперед и назад в направлении продольной оси двигателя, замеряют зазор между торцом коленчатого вала и упорной шайбой, который должен быть в пределах 0,075—0,245 мм. После проверки осевого зазора снимают технологические детали и проворачивают коленчатый вал в подшипниках для проверки отсутствия смещения верхних вкладышей, которые при необходимости подправляют.

 

Укладка коленчатого вала. Перед сборкой каждый коленчатый вал должен быть проверен на магнитном или ультразвуковом дефектоскопе на отсутствие микро и макротрещин; а также на соответствие подобранного комплекта вкладышей коренных подшипников размеру коренных шеек. Механические повреждения на шейках коленчатого вала и вкладышах коренных подшипников не допускаются. Коренные шейки, вкладыши и гнезда подшипников надо протереть салфеткой и продуть сжатым воздухом. Крышки коренных подшипников должны плотно входить в гнезда блока. Перестановка и перевертывание крышек коренных подшипников не допускаются. Раскомплектовка вкладышей коренных подшипников не допускается.

Вкладыши должны быть установлены в соответствующие гнезда блока цилиндров. Коренные шейки и вкладыши перед укладкой коленчатого вала надо смазать моторным маслом.Уложить нижние половинки вкладышей коренных подшипников в ложа рамы, предварительно проверив чистоту и отсутствие дефектов (забоин, рисок и пр.) на поверхностях вкладышей и лож рамы. Прижать вкладыши к ложам и проверить щупом 0,03 мм отсутствие зазоров между рамой и вкладышами. Уложить коленчатый вал на нижние вкладыши в раме двигателя. Проверить правильность прилегания коренных шеек вала к нижним вкладышам. Проверку производить щупом 0,03 мм снизу 4 раза, проворачивая коленчатый вал на 360°. При этом щуп не должен заходить на глубину более 15 мм. Проверить параллельность оси коленчатого вала к верхней плоскости рамы по 1-й и 7-й коренным шейкам. Допускается непараллельность 0,2 мм. Проверить правильность укладки коленчатого вала замером развала щек всех кривошипов. Проверку производить в четырех положениях кривошипов. Разность в замерах допускается до 0,03 мм. Смазать коренные шейки коленвала тонким слоем масла и уложить на них ранее подобранные верхние половины вкладышей.                 Установить соответствующие крышки подшипников на вкладыши, обратив особое внимание на совпадение торцов вкладышей и попадание уса вкладыша в соответствующую выемку крышки. Закрепить крышки коренных подшипников, завертывая до совмещения установочных меток гайки. Проверить щупом зазор (диаметральный) в каждой опоре. Проверить щупом радиальный зазор между шейками вала, а также вкладышами на расстоянии не более 30 мм от стыков. Зазор должен быть не меньше 0,08 и не более 0,14 мм для верхних и нижних вкладышей, Проверить насколько легко вращается коленвал в коренных подшипниках. Проверить осевой разбег коленвала, его нормальное значение от 0,24 до 0,38 миллиметров для новых деталей. 19. Проверить торцевое и радиальное биение центрирующего буртика фланца коленчатого вала. Осевое биение по диаметру 550 мм допускается не больше 0,05 мм, радиальное — по диаметру 395 мм не больше 0,03 мм. Регулировку зазора производить перемещением корпуса при ослабленных болтах..Проверить зазор между корпусом и маслоотражателем.

2-3.Ремонт деталей КШМ.        

1/.Возможные  неисправности  КШМ

 

В процессе эксплуатации автомобиля нормальная работа кривошипно-шатунного механизма может быть нарушена в результате появления некоторых неисправностей. Основные из них: износ коренных и шатунных подшипников коленчатого вала, шеек вала, поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршней или бронзовых втулок в верхних головках шатунов, поршней и гильз цилиндров, чрезмерное отложение нагара, поломка, залегание или увеличенный износ поршневых колец; ослабление креплений или трещины в блоке и головке блока цилиндров, повреждение прокладок головок блока или ослабление крепления головок.