Неисправности кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗИЛ 130

  Признаками износа коренных и шатунных подшипников коленчатого вала, шеек вала являются стуки, которые прослушиваются при переходе на большую частоту вращения. Стук коренных подшипников глухой, низкого тона, слышен при прикладывании стетоскопа или стержня к картеру против коренных подшипников. Стук шатунных подшипников также глухой, слышен при прикладывании стержня к картеру против соответствующих цилиндров. Причинами этой неисправности могут быть: ослабление крепления крышек подшипников, применение масла несоответствующего сорта, ослабление крепления маховика на валу.

 Коренные и шатунные подшипники  следует подтянуть или заменить вкладыши, болты крепления маховика затянуть и зашплинтовать, заменить масло.

Признаками износа поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршней или бронзовых втулок в верхних головках шатунов являются звонкие металлические стуки при резком изменений частоты вращения коленчатого вала. Причинами этой неисправности могут быть: применение несоответствующего сорта масла, некачественная обработка сопряженных деталей. Надо заменить масло и изношенные детали.

 

Неисправность	Причина	Способ устранения
Стук коленчатого вала	Чрезмерно ранее зажигание	Отрегулировать установку момента зажигания
	Работа на масле несоответствующего сорта и качества	Заменить масло в соответствии с рекомендациями инструкции по эксплуатации
	Чрезмерный зазор между шейками и вкладышами коренных подшипников	Снять коленчатый вал, осмотреть и при необходимости прошлифовать шейки и заменить вкладыши
	Недостаточное давление и подача масла	Произвести ремонт масляного насоса, при необходимости - двигателя
	Эксцентричность и овальность коренных шеек	Прошлифовать коренные шейки, заменить вкладыши
	Чрезмерный зазор между упорными кольцами и упорными поверхностями коленчатого вала	Проверить зазор и заменить упорные полукольца новыми с увеличенной толщиной
	Ослабление затягивания болтов крепления маховика к коленчатому валу	Затянуть болты
Стук шатунных подшипников	Работа на масле несоответствующих сорта и качества	Заменить масло другим в соответствии с рекомендациями инструкции по эксплуатации
	Чрезмерный зазор между шатунными шейками коленчатого вала и вкладышами	Разобрать двигатель, прошлифовать шейки, заменить вкладыши
	Недостаточное давление масла	Произвести контроль и ремонт масляного насоса при необходимости - двигателя
	Овальность или конусность шатунных шеек коленчатого вала	Разобрать двигатель, прошлифовать шейки, заменить вкладыши
	Непараллельность осей верхней и нижней головок шатуна	Разобрать группу шатун - поршень, восстановить параллельность
Стук поршней	Чрезмерный зазор между поршнями и цилиндрами	Заменить поршни, при необходимости расточить и отхонинговать цилиндры
	Чрезмерный зазор между поршневыми кольцами и соответствующими канавками на поршне	Разобрать, проверить и при необходимости произвести замену колец
Стук поршневых пальцев	Чрезмерный зазор между пальцем и отверстиями в бобышках поршня	Поставить поршневые пальцы с увеличенным диаметром, при необходимости заменить поршни и пальцы
	Зазор между пальцем и шатуном	Произвести разборку, заменить шатун с пальцем

 

Признаками износа поршней, гильз цилиндров, поршневых колец, повреждения прокладок головок блока является падение компрессии, вследствие чего коленчатый вал легко проворачивается пусковой рукояткой, затруднен пуск двигателя, снижаются мощность и приемистость, увеличивается расход масла, появляется дымный выпуск. Причинами этих неисправностей могут быть длительная работа двигателя с большими нагрузками, частый перегрев двигателя и др.

 Следует заменить гильзы  цилиндров в комплекте с поршнями, прокладки головок блока, подтянуть  крепления головок блока. 
     Признаками перечисленных неисправностей являются: снижение мощности двигателя (двигатель плохо тянет), появление посторонних шумов и стуков, повышенный расход масла и топлива, дымление, перегрев двигателя, возникновение калильного зажигания, снижение давления масла.

 В результате износа сопряженных  деталей в двигателе возникают  шумы и стуки, по их характеру  очень часто можно определить  место и причину неисправности. 
 
Рис - Виды износов вкладышей коренных и шатунных вкладышей. 
А — Царапины из-за грязи: загрязнение внедрено в материал подшипника  
В — Недостаток масла: участок контакта истерт  
С — Неправильная установка: светлые отполированные участки  
D — Конусность шейки: участок контакта истерт самой шейкой  
Е — Боковой износ  
F — Усталостный отказ: ямки или задиры

 

 

 

 

 

2/. Способы  устранения  неисправностей               

 

Снижение давления масла в системе в основном связано с увеличением зазоров в подшипниках коленчатого вала в процессе их изнашивания. Устраняется эта неисправность при ремонте двигателя. Однако прежде всего надо убедиться в наличии необходимого количества масла в поддоне двигателя и исправности манометра.

Повышенный расход масла и увеличение дымности отработавших газов могут быть результатом “залегания” поршневых колец или повышенного их износа, а также результатом подтекания масла через неплотности в соединениях. Последние неисправности устраняются путем подтяжки штуцеров, пробок и креплений агрегатов и узлов системы смазывания, соединения шлангов, замены уплотнительных элементов или изношенных поршневых колец.

Для устранения “залегания” поршневых колец необходимо двигатель прогреть, а затем залить в каждый цилиндр через отверстия для свечей или форсунок 20-25 г смеси равных частей керосина и денатурированного спирта на 8-10 ч. После этого в цилиндры заливают немного масла, пускают двигатель и дают ему проработать 20—25 мин. Размягченный нагар выгорает и выбрасывается с отработавшими газами. Закончив операцию удаления нагара, необходимо заменить масло в картере двигателя.

Если указанный способ не дает положительного результата, то для удаления нагара необходимо произвести частичную разборку двигателя со снятием головок цилиндров и прокладок. Для размягчения нагара его необходимо обильно смочить с помощью ветоши керосином и спустя несколько часов удалить его деревянными или текстолитовыми скребками с днищ поршней, головок клапанов и цилиндров. После очистки рекомендуется поверхности деталей промыть керосином.

 

Наличие воды в системе смазывания может быть результатом ослабления затяжки болтов (гаек) крепления головок блока цилиндров, стаканов форсунок, наличия трещин в головке или блоке цилиндров, а также нарушения уплотнения гильз с блоков цилиндров. Ослабленные болты (гайки) крепления головок блока цилиндров и стаканов форсунок следует подтянуть, а неисправности уплотнений гильз цилиндров (резиновых колец) или трещин в гильзах цилиндров и головках блока устраняются ремонтом двигателя.

Последовательность затяжки болтов (гаек) крепления головки блока цилиндров показана на рис. 6.

Плотность прилегания головки к поверхности блока обеспечивается правильной затяжкой болтов (гаек) крепления головок цилиндров. Для обеспечения равномерности затяжки и предупреждения коробления головки затяжку начинают с середины головки. У чугунных головок болты (гайки) затягивают на прогретом двигателе, а у головок из алюминиевого сплава — на холодном. Окончательную затяжку производят торцовым ключом с динамометрической рукояткой.

 

Износ шатунных и коренных шеек (до 0,1 мм), они изнашиваются неравномерно: по длине принимают форму конуса, по диаметру овала.

нарушение качества поверхности шеек (задиры, риски, коррозия); механические повреждения (трещины, дефекты резьб); прогиб коленчатого вала (биение до 0,150 мм); износ отверстий во фланце под подшипник ведущего вала коробки передач. Прогиб коленчатого вала приводит к нарушению перпендикулярности оси вала к оси цилиндра, вследствие чего условия смазки сопряженных поверхностей ухудшаются, масляная пленка на трущихся поверхностях разрушается, появляется граничное или сухое трение. 
Возникающие дефекты устраняют обработкой шеек под ремонтный размер шлифованием с последующим полированием, различными видами наплавок или плазменным напылением. Прогиб вала устраняют пластическим деформированием (правкой). 
Отремонтированные коленчатые валы должны отвечать техническим условиям: овальность и конусность коренных и шатунных шеек не должна превышать по длине шейки 0,02 мм для ЗИЛ-130. Биение вала по средней шейке должно быть не более 0,05 мм для ЗИЛ-130. Шероховатость поверхностей шеек должна быть 32 мкм для ЗИЛ-130. Радиус кривошипа должен быть в пределах 47,5±0,08 мм для ЗИЛ-130.

 Одноименные шейки должны  быть прошлифованы под один  ремонтный размер;

Изгиб коленчатого вала устраняют правкой на прессе. Вал устанавливают на призму крайними коренными шейками и, обеспечивая передачу усилия на среднюю шейку, перегибают в противоположную сторону, превышающую прогиб примерно в 10 раз. Допустимая радиальное биение без ремонта 0,05 мм.

Чугунные коленчатые валы правят методом наклепа. После определения биения шеек вал устанавливают так, чтобы внутренняя поверхность шейки с задирами была обращена вверх, и затем специальной оправкой (типа тупого зубила), направленной в галтель шейки, при помощи пневматического молотка, наклепывают галтели с перекрытием образующихся лунок, периодически проверяя индикатором вал на биение, доводя его до значения 0,05…0,08 мм.

 

Трещины на блоках цилиндров (как и пробоины) являются их браковычными признаками.

Однако допускается устранение пробоин постановкой заплат, а трещин - заваркой и  заделкой синтетическими материалами с последующей постановкой усиливающих деталей.

На чугунных блоках цилиндров перед сваркой концы трещины засверлиивают сверлом  диаметром 5 мм и затем разделывают по всей длине при помощи шлифовального круга,  установленного на пневматической или электрической шлифовальной машине, под углом  90… 120(на 4/5 толщины стенки. Заварку ведут после нагрева блока до температуры  600…650С ацителено-кислородным пламенем горелкой с мендштуком, используя  чугунные прутки диаметром 5 мм и флюс-буру. Шов должен выступать над поверхностью основного металла не более чем на 1,5 мм; руковины и шлаковые включения не допускаются. При охлаждении блока до 450С сварку останавливают и его вновь нагревают до заданной температуры. По окончании сварки блок медленно охлаждают.

 

 

Изношенные торцы крышки первого коренного подшипника.

При толщине его менее 26,90 мм восстанавливают постановкой полуколец или наплавкой сплавом ЛОМНА с последующей обработкой под размер рабочего чертежа. Задиры или деформации на торцевых поверхностях задней опоры под полукольца упорного подшипника устраняют гальваническим натиранием с последующей обработкой торцов под размер рабочего чертежа.

Износ верхнего и нижнего посадочных отверстий под гильзу более диаметра 125,11 и

диаметра 122,09 мм (ЗИЛ). Устраняют гальваническим натиранием или нанесением синтетических материалов.

Изношенные гнезда вкладышей коренных подшипников. Восстанавливают по следующей технологиии.

Крышки коренных подшипников снимают и маркируют. Затем их приварочные плоскости фрезеруют или шлифуют на величину 0,7…0,8 мм, устанавливают на место, затягивают болты моментом 110…130 Н(м (210..330,5 Н(м) и растачивают за один проход, обеспечивая шероховатость поверхности Ra = 0,63 мкм.

 

Гильзы цилиндров.

Износ отверстий под поршень. В гильзах двигателя ЗИЛ-130 устраняют расточкой с последующим хонингованием под один из двух ремонтных размеров 0,5 и 1,0. Расточка осуществляется на алмазно-расточных станках.

Износ верхнего (допустимый диаметр без ремонта 124,94 мм) и нижнего (допустимый диаметр без ремонта 121,73 мм) посадочных поясков гильз двигателя ЗИЛ-130. Устраняют гальваническим натиранием до размера по рабочему чертежу. После окончательного хонингования определяют размерную группу отверстия в гильзе и буквенное ее обозначение, выбирают на верхнем торце. Размеры отверстий гильз, устанавливаемых на один двигатель, должны быть одинаковыми.

 

 

3./ Испытания  отремонтированного КШМ

 

Компрессию двигателя определяют при вывернутых свечах у прогретого двигателя при t = 70-80°С и полностью открытых воздушных и дроссельных заслонках. Установив резиновый наконечник компрессометра в отверстие свечи проверяемого цилиндра, проворачиваем коленчатый вал стартером на 10-15 оборотов и записываем показания манометра. Если при контроле поочередно отключать цилиндры (например, вывертывая свечи зажигания), то по снижению количества прорывающихся газов можно оценить герметичность отдельных цилиндров. Компрессия должна быть для исправного автомобиля 0,75 - 0,80 мПа. Разница в показателях между цилиндрами не должна быть более 0,07 - 0,1 мПа.

После ремонта блоки цилиндров испытывают на герметичность:

блок ЗИЛ - водой под давлением 0,4 МПа - подтекание воды не допускается.

Восстановленные блоки должны отвечать следующим техническим требованиям:

по двигателю ЗИЛ-130 - неперпендикулярность осей поверхностей под гильзы цилиндров относительно общей оси гнезд под вкладыши коренных подшипников не более 0,1 мм на длине 100 мм; Несоосность отверстий втулок

распределительного вала не более 0,03 мм на всей длине; Не параллельность общей оси отверстий во втулках распределительного вала относительно

оси гнезд под вкладыши крайних коренных подшипников не более 0,06 мм;

расстояние между указанными осями, замеренное по переднему торцу блока цилиндров, должно быть 0,025 мм;

 

Неплоскостность разъема блока с головкой цилиндров проверяется с использованием набора щупов и поверочной плиты или линейки. Линейка устанавливается по диагоналям плоскости разъема и посередине в продольном и поперечном направлениях, и с помощью подложенного под нее щупа определяется величина зазора между линейкой и щупом. Если зазоры не превышают 0,1 мм, то блок пригоден для дальнейшего использования. При зазорах не более 0,14 мм допускается прошлифовать плоскость разъема для устранения ее неплоскостности. Если зазоры более 0,14 мм, блок подлежит замене.