Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Из-за грубого конструкторского просчета, коленчатый вал двигателя мотоцикла Иж-планета (СЗД) проехав каких-то жалких 5000 км благополучно «крякнул» (застучал). Даже китайский пластилин проходит в разы больше, а тут «Планета». Как так?

Конечно, для ясности картины, стоит немного оговорится: Коленчатый вал, о ремонте которого пойдет речь в этой статье, по конструкции немного отличается от родного «планетовского», так как он от двигателя СЗД (мотоколяски). Но по сути, разница между этими валами как и двигателями практически нет.

  • Причина быстрого выхода коленчатого вала из строя, крылась в том, что подшипник нижней головки шатуна, из-за грубой конструктивной недоработки, во время работы совершенно не смазывалась маслом.
  • В щеках коленчатого коленчатого вала, сделаны углубления для нижней головки шатуна (непонятно только для чего), таким образом, когда нижняя головка шатуна ложилась на свое место-штатные масляные каналы нижней головки шатуна перекрывались стенками углубления, что приводило к  «масляному голоданию» подшипника.
  • Вот, то самое углубление в щеке, непонятного назначения.
  • Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

А вот масляный канал (обычная фаска) на «родном» шатуне, канал надо сказать: сделан на «отъ@бись», да и не канал это по сути, а очередное советское фуфло (такого себе даже китайцы не позволяют). Через такой канал, смазка к подшипнику даже теоретически поступать не сможет.

  1. Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?
  2. Теперь посмотрите, если положить новый шатун с развитыми каналами для смазки, то все равно, каналы  перекрываются стенками углубления.
  3. Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?
  4. Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Наша задача на сегодня: Установить новый шатун, вместо старого в коленчатый вал, предварительно позаботясь о его нормальной смазке. И потом, все это дело, подвергнуть тщательной центровке с применением специальных измерительных инструментов.

  • Для начала, коленчатый вал необходимо разобрать.
  • Ищем лист металла подходящей толщины (7-8 мм) и примерно посередине «болгаркой» вырезаем клин.
  • Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?
  • Ложем коленчатый вал на лист.
  • Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Укладываем лист на какие-нибудь мощные брусья так, чтобы цапфа коленчатого вала свободно висела в воздухе, берем подходящею оправку, наставляем ее на палец и увесистой кувалдой выбиваем палец из щеки. После извлечения пальца из одной щеки-берем вторую щеку, укладываем ее на лист и точно также выбиваем палец.

[stextbox id=»warning»]Перед извлечением пальца, запомните главное правило: Никогда не пытайтесь выбить изношенный палец насквозь через вторую щеку! Во время работы двигателя, рабочая поверхность пальца подшипника нижней головки шатуна, приобретает эллипсную форму, поэтому если вы решите выбить палец изношенной поверхностью через щеку, то итог будет один-нарушите геометрию отверстия под палец в щеке. Из-за чего новый палец в таком отверстие уже держаться не будет! [/stextbox]

  1. Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?
  2. Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?
  3. Предварительно, в интернет магазине был куплен новый шатун (заводского исполнения, не китай 100 %).
  4. Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?
  5. Ищем максимально тонкий и изношенный по диаметру отрезной диск для «болгарки», готовим заранее емкость с водой, устанавливаем на «болгарку» диск и приступаем к доработке нашего шатуна.
  6. Пропиливаем снизу шатуна небольшой паз, через который будет осуществляться смазка подшипника, пилить нужно не спеша по чуть-чуть, при этом постоянно опуская деталь в воду, перегревать подшипник ни в коем случае нельзя, иначе вся работа пойдет «коту под хвост».
  7. Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Такого паза, для смазки подшипника вполне достаточно, как видите за счет своевременного охлаждения детали водой, следы синевы полностью отсутствуют. После пропила паза, берем надфили и все заусенсы, острые углы, «другие косяки» как внутри, так и снаружи тщательно зашлифовываем.

  • Шатун доработан, теперь можно приступать к сборке.

Ложем любую щеку на какую-нибудь ровную поверхность (лучше всего деревянную) и при помощи оправки, увесистым молотком или небольшой кувалдой загоняем палец подшипника в щеку. Внимательно следите, чтобы палец не вылез за щеку.

  1. Одеваем на палец опорную шайбу, затем туда же одеваем шатун с заранее отмытым подшипником и сверху одеваем вторую шайбу.
  2. Подлаживаем под палец оправку, берем вторую щеку, разворачиваем ее, так чтобы она максимально возможно сравнялась с первой и через проставку насаживаем на вал вторую щеку.

Сильно сводить щеки не стоит, сведите их так, чтобы между шатуном и щекой бы небольшой зазор (0.15-0.2 мм).

Заключительным этапом во всей этой работе будет окончательная центровка коленчатого вала.

Щеки коленчатого вала при сборке не всегда занимают ровное положение, из-за чего цапфы коленчатого вала находятся в разных осях. С таким дисбалансом по осям, двигатель работать просто не сможет. Поэтому, для начала берем в руки штангенциркуль и промеряем толщину коленчатого вала в определенных местах (отмечены стрелками).

При любых расхождениях в толщине коленчатого вала, щеки либо раздвигаем в нужном направлении, либо сжимаем. До тех пор, пока толщина коленчатого вала во всех местах промеров не окажется абсолютно одинаковой.

После того как мы сравняли толщину, ложем коленчатый вал на призмы, устанавливаем индикатор  на стойку и приступаем к окончательной центровке нашего «колена».

Проворачиваем коленчатый вал так, чтобы стрелка индикатора, показала максимальное биение. Берем мелок и вдоль оси индикатора ставим метку.

Берем металлическую плиту, накрываем ее листом какого-нибудь цветного металла, в нашем случае роль цветного металла выполняет кусок свинца. И слегка ударяем (там где метка) отмеченной щекой по плите. После, устанавливаем коленчатый вал на призмы и проверяем биение, и так повторяем до тех пор, пока не удастся уменьшить биение цапф до минимально возможного значения (не более 0.03 мм).

Работа эта может показаться сложной только на первый взгляд, на самом деле все очень легко и просто, главное не спешить! Ну и конечно измерительные инструменты играют здесь главную роль, без их наличия браться за такую работу нет смысла.

Мифы и реальность о балансировке коленчатого вала

К сожалению, вопросы балансировки коленчатого вала (маховика, корзины сцепления, демпфера) в доступной литературе практически не раскрыты, а если что и можно найти, то это ГОСТы и научная литература.

Однако осмысление и понимание того, что там написано, требует определенной подготовки и наличия самого балансировочного станка. Это, естественно, отбивает у автомехаников все желание разобраться с этими вопросами с точки зрения ремонта ДВС.

В этой короткой статье мы попытаемся раскрыть вопросы балансировки с позиции автомеханика, не вдаваясь в сложные математические расчеты и больше акцентируя внимание на практическом опыте.

Итак, наиболее частый вопрос возникающий при ремонте двигателя: нужно ли проводить балансировку после шлифовки коленчатого вала?

Для этого мы покажем все этапы балансировки коленчатого вала, которые выполняются в нашей фирме при ремонте коленчатого вала. В качестве примера возьмем коленчатый вал двигателя МВ 603.973. Это рядный 6 цилиндровый дизельный двигатель. Допустимый дисбаланс завода изготовителя на данный вал 100 гмм.

Много это или мало? Что будет если дисбаланс будет меньше или больше данной цифры? Эти вопросы мы не будем рассматривать в этой статье, а опишем их позже.

Но можно с уверенностью говорить, что завод изготовитель берет эти цифры не с потолка, а проводит достаточное количество экспериментов для того, чтобы найти компромисс между допустимым значением дисбаланса для нормальной эксплуатации двигателя и себестоимостью производства для обеспечения данного допуска.

Просто для сравнения, допустимый дисбаланс завода изготовителя на коленчатый вал двигателя ЗМЗ 406 360 гмм. Чтобы легче представить и понять эти цифры, вспомним простую формулу из курса физики. Для вращательного движения сила инерции равна:

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

  • где:
  • m – неуравновешенная масса, кг; r – радиус ее вращения, м; w – угловая скорость вращения, рад/с; n – частота вращения, об/мин.
  • Итак, подставляем цифры в формулу и принимаем частоту вращения от 1000 до 10 000 об/мин, получаем следующее:
  • F1000 = 0.1х 0,001х( 3,14х1000/30)2= 1,1 Н
  • F2000 = 0.1х 0,001х( 3,14х2000/30)2= 4,4 Н
  • F3000 = 0.1х 0,001х( 3,14х3000/30)2= 9,9 Н
  • F4000 = 0.1х 0,001х( 3,14х4000/30)2= 17,55 Н
  • F5000 = 0.1х 0,001х( 3,14х5000/30)2= 27,4 Н
  • F6000 = 0.1х 0,001х( 3,14х6000/30)2= 39,5 Н
  • F7000 = 0.1х 0,001х( 3,14х7000/30)2= 53,8 Н
  • F8000 = 0.1х 0,001х( 3,14х8000/30)2= 70,2 Н
  • F9000 = 0.1х 0,001х( 3,14х9000/30)2= 88,9 Н
  • F10000 = 0.1х 0,001х( 3,14х10000/30)2= 109,7 Н

Все конечно понимают, что этот мотор никогда не выйдет на частоту вращения 10 000 об/мин, но этот простенький расчет сделан для того, что бы «почувствовать» цифры и понять как важна балансировка при увеличении частоты вращения.

Какие можно сделать предварительные выводы? Во первых, вы «почувствовали», что такое дисбаланс 100 гмм, ну и, во вторых, убедились, что это действительно достаточно жесткий допуск для данного двигателя, и нет никакой необходимости делать этот допуск жестче.

Теперь давайте покончим с цифрами и наконец-то вернемся к этому валу. Данный вал был предварительно отшлифован и после попал к нам на балансировку. И вот какие результаты мы получили при измерении дисбаланса.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Что обозначают эти цифры? На данном рисунке мы видим, что дисбаланс на левой плоскости равен 378 гмм, и дисбаланс на правой плоскости равен 301 гмм. То есть условно можно принять, что общий дисбаланс на вал получается 679 гмм, что почти в 7 раз превышает допуск, заложенный заводом изготовителем.

Вот фото этого вала на станке:

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно? Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Сейчас конечно Вы начнете во всем обвинять «криворукого» шлифовщика или плохой станок. Но давайте вернемся опять к простеньким расчетам и попробуем понять, почему так получается. Для простоты расчета примем вес вала 20 кг (этот вес очень близок к истине для 6 цилиндрового коленчатого вала). Вал имеет остаточный дисбаланс допустим 0 гмм ( что является полной утопией).

Читайте также:  Очистка и промывка радиатора: можно ли выполнить самостоятельно?

И так теперь шлифовщик этот вал прошлифовал в ремонтный размер.

Но при установке вала он сместил ось вращения от оси инерции всего на 0,01 мм (чтобы проще понять — у шлифовщика не совпала старая и новая ось вращения всего на 0,01 мм), и мы получили сразу же дисбаланс в 200 гмм.

А если учесть, что у заводского вала всегда присутствует дисбаланс, то картина будет еще хуже. Поэтому те цифры, что мы получили, не являются из ряда вон выходящими, а являются нормой после шлифовки вала.

А если учесть, что не всегда завод изготовитель выдерживает свои же допуска, то обвинения в адрес шлифовщика или станка просто отпадают.

Только не надо теперь стоять над шлифовщиком и требовать, что бы он выставлял вал с микронной точностью, все равно это не принесет желаемого результата. Единственным правильным выходом из данной ситуации является обязательная балансировка коленчатого вала после его шлифовки.

Традиционно балансировку коленчатого вала выполняют высверливанием противовеса (иногда правда приходится утяжелять противовесы, но это достаточно редкий случай).

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?Вот, что мы получили после балансировки вала
Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Остаточный дисбаланс по левой плоскости 7 гмм и 4 гмм по правой плоскости. То есть общий дисбаланс на вал 11 гмм. Такая точность делалась специально, чтобы показать возможности данного станка и, как вы поняли теперь, необходимости выполнять такие требования при балансировке после шлифовки вала нет. Требований завода изготовителя вполне достаточно.

Итак, с валом мы закончили, и, естественно, возникает вопрос, а нужно ли балансировать передний демпфер (шкив), маховик, корзину сцепления. Обратимся опять к ремонтной литературе. Что рекомендует тот же ЗМЗ, например, на допустимый дисбаланс этих деталей? На шкив передний с демпфером 100 гмм, на маховик 150 гмм, на корзину сцепления 100 гмм.

Но есть очень важное примечание.

Все эти детали балансируются отдельно от вала ( то есть на оправках), и коленчатый вал в сборе на современных моторостроительных заводах в серию не балансируется.

То есть Вы понимаете, что при установке вышеперечисленных деталей на коленчатый вал остаточный дисбаланс естественно изменится, так как совпадение осей вращения практически невозможно.

Ниже представлены фото балансировки данных деталей.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?
Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?
Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Опять же, как показала практика, эти детали вносят ощутимый вклад в дисбаланс коленчатого вала, и, как показал наш опыт, дисбаланс каждой из этой детали существенно перекрывает допуски на остаточный дисбаланс.

Так, цифра 150-300 гмм является «нормой» для переднего шкива (демпфера), для маховика 200-500 гмм, и 200-700 гмм для корзины сцепления. И это относится не только к российскому автопрому.

Как показал наш опыт, примерно эти же цифры получаются и у зарубежного автопрома.

И есть обязательно еще один очень важный момент: после балансировки деталей по отдельности надо провести балансировку в сборе, но она должна делаться на последнем этапе. Предварительная балансировка по отдельности является также обязательной. Это надо для того, чтобы в случае, если выйдет из строя маховик или сцепление, Вам не пришлось снимать колено для повторной перебалансировки.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

  1. Итак, вот, что мы получаем окончательно при балансировке в сборе.
  2. Итоговый дисбаланс коленчатого вала в сборе 37 гмм.
  3. При этом следует учесть, что вес вала в сборе был около 43 кг.

Но, выполнив балансировку коленчатого вала в сборе, не стоит забывать о развесовке поршней и шатунов. Причем развесовку шатунов надо делать не просто по весу, а развесовку по центру масс, так как разница в весе этих деталей также вносит свой вклад в дисбаланс двигателя и строго регламентируется заводом изготовителем.

И вот, что хотелось бы отметить в заключении: очень многие автомеханики, прочитав эту статью, скажут, что это все ерунда. Что они собрали не один десяток моторов, и что все они без балансировки прекрасно работают, и они будут правы- действительно работают.

Но давайте вспомним, сколько приходилось видеть моторов, которые работали ….

при поломанных направляющих, со стертыми кулачками распредвала, с фрезерованными по плоскости ГБЦ выше нормы в 2-3 раза, с изношенными цилиндрами в 0,3 мм, с неправильно установленными поршнями- этот список можно продолжать до бесконечности.

У каждого, наверно, найдется парочка своих примеров, когда двигатель работал вопреки всем законам.

Зачем хонинговать цилиндры, ведь раньше только точили и все работало? или: Зачем пользоваться хон-брусками, когда можно обычной шкуркой нанести сетку? Зачем «ловить» эти сотки, ведь это и так работает? Так почему, следуя одним требованиям завода изготовителя, пренебрегают другими? Только не надо думать, что, выполнив балансировку коленчатого вала в сборе и развесовку поршней и шатунов, Вы получите «чудо», что у Вас штатный мотор от Ваза по характеристикам станет, как мотор от болида Формулы 1. Этого у Вас не произойдет то же. Ведь балансировка — это один из кирпичиков, который вместе с выполнением остальных требований по ремонту дает Вам уверенность в том, что отремонтированный Вами двигатель отработает как минимум ресурс нового двигателя. И чем больше мотористов будут следовать требованиям автопроизводителей при ремонте двигателя, тем меньше будет автолюбителей, которые считают, что двигатель после капитального ремонта больше 50-70 тыс. км не работает.

Восстановление постели коленвала

В процессе эксплуатации коренные опоры коленчатого вала испытывают значительные нагрузки, что приводит к погрешностям форм отверстий в любой из плоскостей в пределах 0,03..0,05 и если не принимать мер по устранению таких дефектов, то в процессе эксплуатации возникают более значительные повреждения:

  • деформация привалочных плоскостей в блоке под установку крышек коренных опор;
  • деформация подшипниковой крышки в результате перегрева;
  • проворот вкладышей коленчатого вала с образованием глубоких вырывов и катастрофический износ отверстий;
  • разрушение крышек подшипников коленвала.

Ремонт таких отверстий только расточкой не позволяет обеспечить высокие эксплуатационные характеристики, так как довольно сложно обеспечить стабильный размер и необходимые геометрические параметры отверстий по всем шейкам.

Велика опасность прослабить отверстие, большие трудности обработки наваренного отверстия или имеющего наклеп после проворота вкладышей, высокая шероховатость обработанной поверхности ухудшает теплоотвод, этому также способствует наварка лентой и применение эпоксидных композиций.

Поэтому с целью обеспечения минимальных геометрических погрешностей при ремонте отверстий опор коленвала, жесткого допуска и необходимой шероховатости следует применять в качестве финишной операции – хонингование.

Выпускаемые в настоящее время за рубежом станки для расточки коренных опор коленчатого вала дороги, а если сюда добавить инструмент и оборудование для хонингования, то получается довольно «круглая » сумма.

Кроме того, импортные хонголовки для восстановления постелей коленвала в силу конструктивных особенностей имеют малый диапазон обработки, пониженную радиальную и осевую жесткость, применяются только дорогостоящие абразивные бруски импортного производства.

С целью восстановления коренных опор коленвала в номинальный размер с гарантированным качеством в ООО «Прецизион » разработана комплексная технология, изготавливается инструмент и оснастка для ремонта постелей любых блоков ДВС с любыми повреждениями, с обеспечением всех требований завода-изготовителя.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Во всех случаях при проведении ремонтных работ обязательно производится замер парных плоскостей в тоннеле блока под установку крышек подшипников. Операция производится с помощью контрольной оправки и щупа 0,02 мм.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

При неплоскостности более 0,02 мм, плоскость необходимо обработать. Это можно сделать при помощи шабровки, на расточном или фрезерном станке, однако это очень трудоемко.

Поэтому, разработано и изготавливается приспособление «ПРЕЦИЗИОН Т», позволяющее фрезеровать эти плоскости с монтажом всей оснастки непосредственно на блоке.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно? Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Следует отметить, что неплоскостность имеют примерно 50% блоков, поступающих в ремонт, а если шейки перегреты или произошел проворот, то неплоскостность в таких случаях бывает всегда и может достигать 0,3мм.

Операция подрезки плоскости (при выявлении неплоскостности) при ремонте постели должна производиться обязательно, так как при установке крышки на «косые» плоскости неизбежно деформируется крышка и блок. Неплоскостность на блоке практически всегда имеет следующий вид:

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

При креплении крышки блок деформируется и начинает испытывать крайне нежелательные для чугуна нагрузки на разрыв, поэтому очень часто блок после непродолжительной эксплуатации разрывается либо в районе масляного канала по центру, либо происходит разрыв блока с выходом трещин на боковые поверхности блока.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно? Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Очень страдают от этого блоки «КАМАЗ», на которых увеличена мощность, а жесткость блока конструктивно осталась прежней. Все это, а также недопустимые нагрузки, могут служить причиной выхода из строя как новых двигателей, так и двигателей прошедших ремонт.

РАССМОТРИМ НАИБОЛЕЕ ХАРАКТЕРНЫЕ ВИДЫ ПОГРЕШНОСТЕЙ КОРЕННЫХ ОПОР И ПОДГОТОВКУ ИХ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОБРАБОТКИ:

1. Самый распространенный случай. Отверстия на одной опоре коленчатого вала или на нескольких имеют деформацию от длительных знакопеременных нагрузок, в результате незначительного перегрева или других причин.

Величина геометрических погрешностей не более 0,1 мм. При таких погрешностях коленчатый вал иногда вращается при укладке. Но эксплуатация двигателя с такими погрешностями неизбежно приведет к более серьезным повреждениям постели коленвала.

В этом случае подготовка отверстия производится следующим образом:

  • все крышки подшипников осаживаются на абразивной плите, либо на фрезерном или шлифовальном станке на 0,1..0,2 мм;
Читайте также:  Масло в гур: как выполнить замену?

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно? Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

  • крышки устанавливаются на место, болты затягиваются необходимым моментом;
  • отверстия обмеряются нутромером. Отверстия должны иметь припуск на обработку в пределах 0,06-0,25 мм. В районе замков размер может быть в допуске готового отверстия.

2. В том случае, если погрешности превышают 0,1мм или необходимо заменить, например крышку коренного подшипника (в результате поломки или другой причины) применяется следующая технология:

  • «неродная » крышка одна или несколько, осаживается на 0,5…1 мм на фрезерном станке, с последующей шлифовкой на абразивной плите, остальные — — крышки осаживаются на 0,1…0,2 (как в предыдущем случае);
  • крышки устанавливаются на место;
  • отверстия обмеряются нутромером на наличие припуска на обработку.

Часто встречаются случаи, когда в результате перегрева одна или несколько крышек опор коленвала деформируются, ее края выступают внутрь отверстия на 0,2…0,5 мм и она имеет большой боковой зазор в тоннеле блока (V-образные двигатели) поверхность отверстия в крышке имеет характерный синий цвет. Если крышка базируется на штифты, то происходит уменьшение межцентрового расстояния между штифтами в крышке, и она устанавливается на место с недопустимо большим натягом. В этом случае проводятся следующие операции:

  • плоскость разъёма крышек обрабатывается «как чисто »;
  • крышка (с базированием в туннеле) устанавливается на место, с помощью щупов определяются боковые зазоры с каждой стороны, крышки снимаются, и производится наварка боковых поверхностей (наварка самозащитной проволокой ПАНЧ-11 полуавтоматом без подогрева крышки и без углекислоты), с последующей их шлифовкой или фрезеровкой с обеспечением необходимой посадки ее в туннеле блока;

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

  • крышки опор коленчатого вала (с базированием по штифтам) обрабатываются следующим образом: с помощью концевых мер вымеряется межцентровое расстояние штифтовых отверстий, расположенных в блоке. На фрезерном станке или расточном, обрабатываются отверстия увеличенного диаметра в подшипниковой крышке. На токарном станке изготавливаются ступенчатые штифты и устанавливаются на место.

3. Случай, когда провернулись вкладыши и отверстие имеет большой диаметр вкруговую , на поверхности видны глубокие вырывы и борозды.

В этом случае часть отверстия, находящихся в блоке навариваются, крышка заменяется, а если нет возможности поставить другую крышку, то наваривается и крышка.

Наварка (в случае сильного проворота) производится самозащитной проволокой ПАНЧ-11 полуавтоматом без подогрева блока и без углекислоты. Наплавленный слой имеет хорошую адгезию, практически отсутствуют поры, нет отбела чугуна, удовлетворительно обрабатывается твердосплавным резцом.

Когда износ не катастрофичный, то на постель или крышку наносится методом напыления порошковый материал С-01-11. При этом используется оборудование «ДИМЕТ» (мод. 405).

4. Случай, когда отверстия имеют большой плюс около плоскости разъёма (характерно для V- образных блоков). В этом случае крышки осаживаются на 0,5…1 мм. Часть отверстий, прилегающих к разъёму в блоке цилиндров, напыляются (навариваются).

Подготовленные таким образом отверстия коренных опор коленвала поступают на расточку всех шеек с одной установки с последующим хонингованием.

Обработка подготовленной постели производится следующим образом:

  • торцевые плиты крепятся к торцам блока и на них устанавливаются люнеты;
  • ролики устанавливаются на крайние опоры, но если они наварены, то используются соседние;
  • борштанга укладывается на ролики и прижимается к ним;
  • с помощью подвижных башмаков люнетов через втулки фиксируется положение борштанги, которое контролируется 4-мя индикаторами. Диаметры роликов выполнены так, что обеспечивается смещение оси борштанги вниз на 0,02мм.. При необходимости на блок устанавливается промежуточная опора (для предотвращения вибрации) с компенсатором деформации борштанги, который после фиксации промежуточной опоры снимается с блока;
  • убираются индикаторы и ролики;
  • «браслет » с настроенным резцом устанавливается и крепится на борштанге на обработку первой шейки;
  • растачивается отверстие;
  • «браслет » открепляется и переустанавливается для расточки соседней шейки. Таким образом производится расточка всех шеек за одну установку.

Расточка может производится одним оператором с помощью передвижного расточного привода «ПРЕЦИЗИОН ПП», либо с помощью электродрели — в этом случае работают два оператора.

«ПРЕЦИЗИОН ПП» имеет привод вращения через зубчатую ременную передачу от электродвигателя переменного тока, частотный преобразователь для бесступенчатого регулирования числа оборотов, регулировку по высоте, двухкарданную подвеску, педальный включатель оборотов, бесшумен и удобен в работе и может эксплуатироваться в любом помещении с твердым покрытием пола. Кроме того, «ПРЕЦИЗИОН ПП» при обработке (расточке) постелей среднеразмерных блоков на горизонтально-расточном станке «ПРЕЦИЗИОН П3», является его неотъемлемой частью и может осуществлять привод расточной борштанги с любого торца блока (гбц) в зависимости от конструкции растачиваемого узла.

При расточке с помощью электродрели один оператор удерживает дрель, второй производит подачу. Расточка наваренных (напыленных) отверстий производится за несколько проходов.

  • открепляется и снимается расточной «браслет »;.
  • борштанга снимается и производится замер диаметра отверстий всех опор, при необходимости производится повторная расточка опор, имеющих наименьший диаметр;
  • снимаются люнеты, торцевые плиты и поддержка борштанги — блок готов к хонингованию;
  • хонголовка заводится в отверстие и производится разжим брусков вручную с помощью ключа.

Привод при хонинговании осуществляется малооборотной дрелью через карданную подвеску; жесткий разжим брусков с хонингованием в режиме выхаживания обеспечивает высокую точность и необходимую шероховатость. Режущие бруски отечественного производства, их стойкость 200…300 блоков, после чего они заменяются в условиях потребителя. Бруски крепятся к колодкам эпоксидной смолой.

Хонингование производится с СОЖ- дизтопливом или отработкой (только при напылении «ДИМЕТ») с периодическим поливом из лейки, расход СОЖ- 100..200 мл на обработку одного блока.

Настройка хонголовки с одного диаметра на другой производится путем замены опорных шайб под опорными колодками. Например, после хонингования Ø100 (КАМАЗ) необходимо хонинговать Ø111 (МЕРСЕДЕС). Для этого необходимо подложить шайбы толщиной 5,5мм. (по 3 шайбы под каждую опорную колодку).

Подрезка торцов под упорные подшипники производится инструментом с радиальной подачей резца, обеспечивающего перпендикулярность обрабатываемых поверхностей относительно оси постели. Вся оснастка устанавливается и фиксируется в уже обработанной постели коленчатого вала.

Время расточки всех шеек, например блока КАМАЗ, (без наварки) занимает 10….15 мин. Если какая-то из опор наварена, то она обрабатывается за несколько проходов и время соответственно увеличивается.

Время хонингования при припуске 0,02…0,03 мм — 4…5 мин.

Общее время обработки постели коленвала, например КАМАЗ, (без наварки) — 2,5…3 часа и в основном это время настройки, замеров и т.д., с наваркой — 3,5…4 часа.

Данная технология не требует никакого специального оборудования, так как вся расточная оснастка (навесная оснастка) монтируется на блоке. Для менее габаритных блоков мы предлагаем станок «ПРЕЦИЗИОН П3».

В результате проведения расточки с использованием нашего оборудования обеспечиваются все требования завода-изготовителя (овальность, конусность не более 3..

4 мкм, непрямолинейность не более 0,005) производится восстановление коренных опор в номинальный размер с минимальным смещением оси (0,02…0,03) и любыми повреждениями, успешно внедрена и эксплуатируется на многих крупных и малых предприятиях.

Инструмент и оснастка для обработки коренных опор состоит из хонголовки (в комплекте с шайбами на необходимый диаметр) и расточной навесной оснастки, состоящей из:

  • расточной борштанги (используется и как установочная);
  • комплекта установочных роликов для конкретного диаметра*;
  • люнетов со втулками и индикаторами;
  • «браслета » для установки резца в любом месте борштанги с оснасткой для настройки вылета резца;
  • комплекта базовых втулок;
  • комплекта опорных секторов для конкретного диаметра*;
  • торцевых плит для конкретного блока**;
  • приспособления для поддержки борштанги и компенсатора ее деформации;
  • инструмента и оснастки для подрезки торцов под упорные подшипники с радиальной подачей резца;
  • абразивной плиты с измерительной оснасткой;
  • вспомогательной оснастки;
  • фрезерного приспособления «ПРЕЦИЗИОН Т» (по дополнительному заказу);
  • расточного привода «ПРЕЦИЗИОН ПП» (по дополнительному заказу).

* — позиции индивидуальны для каждого диаметра постели

** — позиции индивидуальны для каждой модели двигателя

Для обработки коренных опор различных диаметров изготавливаются хонголовки с диапазонами Ø50…Ø65; Ø63…Ø80; Ø78…Ø100; Ø98…Ø130 + спец.диапазон от 170мм.

Необходимое оборудование:

  • вертикально фрезерный станок для фрезерования боковых поверхностей крышек после наварки, фрезерования плоскости разъёма крышки (при большом съёме) и расточке отверстий под штифты;
  • сварочный полуавтомат;
  • комплект оборудования «ДИМЕТ» (мод. 405).

Разборка, проверка и сборка коленчатого вала, двигателя 1.8

Разборка

Снимите ремень привода ГРМ, корпус масляного насоса, маховик, головку цилиндров в сборе и масляный поддон. Процедуры снятия деталей приведены в соответствующих разделах.

Снимите заднюю плиту блока цилиндров и задний сальник коленчатого вала.

Снимите крышки шатунов и вкладыши шатунных подшипников коленчатого вала.

Снимите крышки коренных подшипников коленчатого вала и снимите коленчатый вал. Расположите вкладыши коренных подшипников в порядке их соответствия номерам крышек.

Снимите ротор датчика положения коленчатого вала.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Рис. 2.120. Компоненты коленчатого вала

ПРИМЕЧАНИЕ
Для упрощения установки расположите снятые детали (крышки шатунов, вкладыши шатунных и коренных подшипников) в порядке их соответствия номерам цилиндров и ориентации в месте установки.

Проверка

Проверьте коренные и шатунные шейки коленчатого вала на отсутствие повреждений (задиры и прихваты), чрезмерного износа и трещин. Кроме того, проверьте отверстия масляных каналов на отсутствие засорения. Отремонтируйте или замените неисправную деталь.

  • Проверьте конусность и некруглость коренных и шатунных шеек коленчатого вала.
  • Номинальное значение:
  • диаметр коренной шейки – 57 мм;
  • диаметр шатунной шейки – 45 мм;
  • конусность и некруглость коренных и шатунных шеек – 0,1 мм или меньше.
  • Проверка вкладышей коренных и шатунных подшипников

Визуально проверьте состояние поверхности каждого вкладыша (отслаивание, неравномерный контакт, риски, задиры и др.). Замените дефектные вкладыши.

  1. Измерение зазора в подшипниках
  2. Измерьте диаметр коренных и шатунных шеек коленчатого вала.
  3. Измерьте внутренние диаметры отверстий под коренные подшипники в постели коленчатого вала (в блоке цилиндров и крышке подшипника) и отверстий под шатунные подшипники (в нижней головке шатуна и крышке шатуна).
  4. Измерьте толщину вкладышей шатунных и коренных подшипников.
  5. Вычислите зазор в подшипниках по результатам проведенных измерений (нужно вычесть из значения внутреннего диаметра отверстия под подшипник величину диаметра шейки вала и толщину вкладыша подшипника).
  6. Зазор в шатунном подшипнике: 0,28–0,48 мм.
  7. Зазор в коренном подшипнике (установлнный предел для новых деталей): 0,024–0,044 мм.
  8. Проверка сальников коленчатого вала
Читайте также:  Гидроудар двигателя: как с этим бороться?

Проверьте передний и задний сальники коленчатого вала на отсутствие повреждения или износа рабочих кромок. При наличии дефектов замените сальник.

Проверка крышек подшипников

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Рис. 2.121. Проверка осевого зазора коленчатого вала

После установки крышек коренных подшипников проверьте, что коленчатый вал вращается плавно и осевой зазор коленчатого вала соответствует номинальному значению. Если осевой зазор превышает предельно допустимое значение, то замените упорные полукольца подшипника и/или вкладыши подшипника (рис.2.121).

  • Номинальное значение : 0,06–0,26 мм.
  • Предельно допустимое значение : 0,30 мм.
  • Проверка ротора датчика положения коленчатого вала
  • Снимите ротор датчика положения коленчатого вала.

Проверьте ротор датчика положения коленчатого вала на отсутствие повреждений, трещин и износа. При необходимости замените ротор датчика.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Рис. 2.122. Проверка зазора между зубом ротора датчика и наконечником датчика с помощью глубиномера

Проверьте зазор между зубом ротора датчика и наконечником датчика с помощью глубиномера (рис. 2.122).

Номинальное значение зазора между зубом ротора датчика и наконечником датчика: 0,5–1,1 мм.

  1. ПРИМЕЧАНИЕ
  2. Измерьте расстояние от вершины зуба ротора датчика положения коленчатого вала до установочной поверхности под датчик на блоке цилиндров.
  3. Измерьте длину наконечника датчика положения коленчатого вала, как расстояние между торцом наконечника датчика и посадочной плоскостью датчика.
  4. Вычислите зазор, как разницу между указанными значениями.

Сборка

Установите верхние вкладыши коренных подшипников в постель коленчатого вала на блоке цилиндров.

ПРИМЕЧАНИЕ
Будьте внимательны при установке вкладышей коренных подшипников, снятых ранее при разборке, расположите их в соответствии с установочными метками, нанесенными перед снятием.

Установите коленчатый вал. Нанесите моторное масло на коренные шейки коленчатого вала.

Установите нижние вкладыши и крышки коренных подшипников. Затяните болты крепления крышек номинальным моментом затяжки в следующей последовательности: крышка центрального подшипника, крышка подшипника №2, крышка подшипника №4, крышка переднего подшипника и крышка заднего подшипника.

  • Затягивайте болты постепенно в два-три приема, затем затяните номинальным моментом затяжки.
  • При установке, крышки необходимо расположить так, чтобы стрелки крышек были направлены к шкиву коленчатого вала и номера крышек соответствовали номерам цилиндров.
  • Момент затяжки болтов крепления крышек коренных подшипников: 27–33 Н·м (60–65°), болтов крепления крышек шатуна: 50–53 Н·м.
  • Еще раз проверьте, что коленчатый вал вращается плавно и осевой зазор коленчатого вала (зазор между упорным фланцем центрального коренного подшипника и соответствующей щекой коленчатого вала) соответствует номинальному значению.
  • Номинальное значение осевого зазора коленчатого вала – 0,06–0,26 мм.

С помощью специального инструмента (оправка для установки заднего сальника коленчатого вала 09231-2100) установите задний сальник коленчатого вала в корпус сальника, как показано на рисунке. Будьте внимательны, правильно расположите оправку, чтобы не повредить и не деформировать сальник при установке.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Рис. 2.123. Установка заднего сальника коленчатого вала

Установите заднюю плиту блока цилиндров и затяните болты ее крепления.

Установите крышки шатунов.

Установите маховик, корпус масляного насоса, масляный поддон и ремень привода ГРМ. Процедуры установки деталей приведены в соответствующих разделах.

Источник: http://automn.ru/hyundai-matrix/hyundai-37171-10.m_id-4934.m_id2-4937.html

Как распресовать коленвал в домашних условиях

Нередко на автомобильных и мотоциклетных форумах поднимается вопрос о возможности и тонкостях процедуры перепрессовки коленвала. Возникает желание разобраться в тонкостях этого мероприятия только по одной причине: амбициозным автовладельцам и счастливым обладателях двухколесной техники хочется разобраться и самостоятельно произвести эту операцию.

Как показывает практика, разобраться в этом вопросе не так уж и сложно. Необходимо для начала хорошо понимать конструкционные особенности этого узла, его основные выполняемые функции и предназначение. В рамках данного материала постараемся осветить все интересующие вопросы о перепрессовке коленвала и дать рекомендации относительно проведения самой процедуры.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Устройство коленвала: что такое перепрессовка?

В любой технике коленчатый вал служит именно тем механизмом, который принимает непосредственно на себя усилия, передающиеся от поршней к шатунам. Именно он превращает эти самые усилия в крутящий момент, переходящий через маховик трансмиссии мотоцикла или автомобиля. Состоит коленвал из следующих элементов:

  • Шатунные шейки;
  • Коренные шейки;
  • Противовесы;
  • Щеки.

Как правило, количество и расположение шеек зависит от числа цилиндров. Так, у V – образного двигателя количество шеек в 2 раза меньше, чем шатунов.

Происходит это потому, что на коленчатом валу на каждой шатунной рейке они располагаются попарно.  У многоцилиндровых же двигателей шатунные рейки находятся в различных плоскостях.

Здесь такое размещение обусловлено необходимостью равномерного распределения рабочих контактов.

Как выполнить подготовительные операции к распрессовке?

Если из строя вышел один из опорных подшипников понадобится выполнить процедуру распрессовки. Делать это мероприятие необходимо с особой аккуратностью. Нередко неосмотрительность приводит к деформациям коленчатого вала. Происходит такое неприятное явление в основном  в таких ситуациях:

  • Во время снятия генератора;
  • При демонтаже вариатора;
  • В процессе разборки кривошипо-шатунного механизма;
  • Когда снимается подшипник.

Чтобы снять коленвал, нужно изначально убрать крышку картера. Для этого ее расконтривают, а затем раскручивают на ней все болты. Для снятия самого коленвала потребуется тоже выпрессовка.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Как выполнить распрессовку?

Чтобы самостоятельно, без помощи специалистов осуществить распрессовку коленчатого вала необходимо сделать следующее:

  1. Освободить от крышки коленвал;
  2. Снять задний подшипник;
  3. Расконтрить зажимную гайку в передней части коленвала и снять ее;
  4. Снять шарикоподшипник;
  5. Демонтировать заглушки для шеек вала.
  • После всего выше изложенного все составные детали нужно промыть в керосине и проверить на наличие в них дефектов.
  • О том, как делается перепрессовка коленвала, будет подробно рассказано в видео:

Виды дефектов коленчатого вала

Самым ответственным элементом в конструкции двигателя является коленчатый вал, работа которого осуществляется под воздействием динамических и ударных деформаций, вибраций, а также колебаний и высоких температур.

Если шатуны или блоки имеют дефекты в геометрии, то ресурс роботы коленчатого вала будет значительно уменьшен. Но если сборка двигателя осуществлялась грамотно, а сам коленвал изготовлен качественно, то ресурс его работы будет большим.

Коленчатый вал необходимо проверить перед тем, как он будет установлен в двигатель. Причем независимо от того, новый он или ремонтный.

Износ шеек коленчатого вала

Данный недостаток возникает в результате нарушенной правильной розстановки деталей блока. В данном случае следует осмотреть места под подшипники. Шейка коленвала изнашивается в результате того, что вал «болтается», и тогда он подвергается воздействию увеличенных нагрузок.

Еще одна причина слишком быстрого износа шеек – это материал невысокого качества самого коленвала.

Желательно приобретать запчасти для машин у известных и проверенных поставщиков и производителей, чтобы не попасть на подделку или детали низкого качества.

Особенно большим ресурсом обладают коленчатые валы из высокопрочного чугуна. Если же производитель при изготовлении вала использовал сталь либо мягкий серый чугун, то ресурс работы вала будет небольшим.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Задиры на шейке распределительного вала

Возникнуть такая проблема может:

  • из-за использования смазки низкого качества;
  • в результате засорения фильтра для масла;
  • если масло не менялось вовремя;
  • если система характеризуется недостаточным давлением;
  • при перегреве, так как высокая температура уменьшает вязкость масла и его смазывающие свойства ухудшаются.

Исправить дефект можно методом шлифовки вала при помощи вкладышей. Но для того чтобы предотвратить подобную проблему в будущем, нужно сделать проверку системы смазки и при необходимости устранить все обнаруженные недостатки.

Устранение царапин на шейке коленвала

Нельзя путать царапины с усталостными трещинами. Отличить их достаточно просто: если взять лупу и осмотреть царапину, то можно увидеть светлое дно, а в трещинах дно будет иметь темный цвет.

Также царапину можно удалить простой полировкой, в то время как трещины таким методом не удаляются.

Еще одним важным отличием царапины от трещины является ее форма: она является прямой, а трещина зачастую характеризуется ломаной линией.

Если царапины неглубокие, то можно осуществить полировку шеек коленвала, но при глубине царапины свыше 5 мкм придется шлифовать поверхность на следующий ремонтный размер. Перед дальнейшей эксплуатацией двигателя необходимо заменить масло и масляный фильтр. Не помешает произвести проверку шатунов на эллипсность.

Перепрессовка коленчатого вала: как сделать правильно?

Прогиб коленвала

Зачастую такой дефект характерен для валов тяжелой строительной и сельскохозяйственной техники (например, комбайнов). Также прогнуться может вал, который был сделан из материала низкого качества, то есть из мягкого чугуна. Если анализ показал деформацию вала более 0,1 миллиметр, то необходимо выполнить его выпрямление.

Трещины в шейке коленчатого вала

Данный дефект считается одним из серьезнейших, ведь трещины могут стать причиной возникновения излома, это, повлияет и на детали, сопряженные с коленвалом. Коленчатый вал с трещинами (вне зависимости от их размеров и места расположения) необходимо заменить, ремонтировать его нельзя!

Загрузка…

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *