Ремонтируем двигатели








Ремонтируем блок цилиндров ч. 3.

(публикуется в сокращении)

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук
ИГОРЬ СТЕПАНЕНКО?

Практика показывает, что от того, как отремонтирована поверхность цилиндров, напрямую зависит, сколько проживет двигатель после ремонта. И любая ошибка здесь ведет к весьма неприятным последствиям. По меньшей мере - к многократному снижению ресурса.

Во многих ремонтных мастерских блоки ремонтируют так же, как и 20-30 лет назад. По старинке. Точнее, как «бог на душу положит» . Самый простой и дешевый вариант получается такой: «бросить» блок на стол расточного станка, быстро «прокатать» индикатором, закрепленным на шпинделе, по верхней части цилиндра, чтобы попасть в его ось, и расточить цилиндр практически в нужный ремонтный размер. Далее чем-нибудь подручным загладить поверхность, да как можно лучше, чтобы «зеркало» было.

Что же нарушено в такой, казалось бы, традиционной «технологии» ? Да практически все мыслимые и немыслимые требования к ремонту блоков! Начнем с самого первого этапа - базирования блока на расточном станке. Как мы уже отмечали, нижняя плоскость блока в процессе эксплуатации тоже деформируется. Раз так, цилиндрам такая «плоскость» неперпендикулярна, а опорам коленчатого вала непараллельна. А тогда она не может быть так «запросто» взята за базу для обработки цилиндров!

Теперь о самой расточке. При растачивании добиться идеальной геометрии цилиндра трудно. Обычно получаются «эллипс» и «конус» до 0,02-0,05 мм. Что совершенно естественно - неравномерный по окружности цилиндра припуск из-за несовпадения осей «нового» и «старого» цилиндров, большая длина цилиндра приводят к отжиму резца от обрабатываемой поверхности.

Эти дефекты должны в обязательном порядке исправляться. Причем так, чтобы все отклонения от цилиндричности не превышали 0,005-0,010 мм. Но чем исправлять? К сожалению, применяемые во многих мастерских отечественные хонинговальные станки, оснащенные головками с гидравлическим или пружинным разжимом брусков, для этого малопригодны - «конус» при соответствующей сноровке еще как-то можно поправить, а «эллипс» вряд ли. В таком цилиндре даже самое лучшее поршневое кольцо будет иметь «просветы» - участки, где оно не соприкасается с поверхностью цилиндра. И износ деталей ускорится многократно.

Стремление сделать поверхность цилиндра максимально «чистой» на деле может снизить ресурс двигателя не меньше, чем «кривой» цилиндр. Почему это происходит, мы подробно расскажем ниже, но отметим, что гидравлический привод брусков на разжим создает неоправданно большое давление на стенки, резко ухудшая структуру поверхности, хотя смотреться такая поверхность может красивым блестящим «зеркалом» . А наждачная бумага, намотанная на оправку? Это изобретение советских времен по-прежнему продолжает уродовать моторы от Смоленска до Владивостока.

Как избежать ошибок

Итак, требуется отремонтировать цилиндры, увеличив их диаметр до соответствующего новым поршням ремонтного размера. Стоп... Первый вопрос - может быть и не совсем по теме, но достаточно актуальный: надо ли вообще у конкретного блока увеличивать цилиндры до ремонтного размера? А если износ всего 0,02-0,03 мм? Ведь во многих ремонтных пособиях указано, что предельный износ цилиндров, при котором их требуется растачивать в ремонтный размер, по крайней мере в 4-5 раз больше. Если износ мал, то вполне допустимо только поправить геометрию цилиндров хонингованием, увеличив их диаметр всего на 0,01-0,02 мм, чтобы затем установить туда новые поршни того же размера, но другой размерной группы.

Но, допустим, износ велик, и увеличение диаметра неизбежно. В таком случае цилиндры необходимо растачивать. И при этом правильно базировать блок на станке.

Идеальный случай, когда базой служит ось коренных подшипников. Тогда перпендикулярность цилиндров оси коленвала, - а именно этот параметр оказывается одним из самых важных для обеспечения высокого ресурса, - будет обеспечена (см. «АБС-авто» , 1999, № 8). К сожалению, подобный способ базирования на практике оборачивается большими техническими проблемами: чтобы обрабатывать блоки различных двигателей требуются и специальные приспособления для каждого типа блоков.

Как тогда быть? Одно из компромиссных решений можно найти, исходя, к примеру, из такого требования: не изменять расположение поверхностей цилиндров, чтобы не сделать хуже. Это значит, что «новый» цилиндр должен быть обработан соосно «старому».

Можно вообще отказаться от предварительной расточки и, соответственно, всех проблем, связанных с базированием блока на станке. Правда, только в случае, если ремонтный размер не превышает 0,4-0,5 мм, а блок не имеет значительных заводских отклонений или эксплуатационных повреждений (в том числе трещин, пробоин и других дефектов после обрыва шатунов и разрушения поршней, следов перегрева коренных подшипников, сварочных работ и т.п.). Для этого существуют специализированные хонинговальные станки иностранного производства, уже получившие признание и в России. Их «изюминкой» является хонинговальная головка с жесткой подачей абразивных брусков на разжим.

Но не только это важно. Как мы уже отметили, при растачивании на поверхности цилиндра образуется дефектный слой - замятые и дробленые зерна чугуна. Глубина этого слоя в зависимости от режимов резания, заточки резца, химического состава и структуры чугуна может достигать 0,05-0,1 мм. Дефектный слой не обладает высокой механической прочностью и способен выкрашиваться под нагрузкой. Замятые зерна чугуна препятствуют выходу на поверхность свободного графита, содержащегося в чугуне. Значит, трение (а это и износ!) колец о стенку цилиндра станет больше. Если еще учесть, что замятые зерна не дают практически никаких пор на поверхности, то она, заглаженная до зеркального блеска, неспособна более удержать масло. И ресурс двигателя после такого ремонта станет раз в десять меньше реального.

Какой должна быть поверхность цилиндра

Геометрия - это понятно, а вот как добиться, чтобы на ней удерживалось масло, причем в строго определенных количествах? Ясно, что когда масла на поверхности недостаточно, будет быстрый износ. А если много? Тоже плохо: повысится расход (угар) масла. Да и сама поверхность цилиндра - ведь она работает на трение в паре с кольцами и поршнем, значит, должна быть гладкой. А как тогда быть с маслом, если оно лучше держится именно на шероховатой поверхности?

Эти весьма противоречивые требования удается одновременно выполнить только с помощью специального микропрофиля поверхности.

Не менее важен угол хонингования, т.е. угол между рисками, образованными при движении хона вниз и вверх. Слишком малый угол не позволяет добиться необходимого профиля поверхности и дает возрастание трения и износа, а большой угол, напротив, повышает расход масла.

Однако после этой операции поверхность еще далека от идеала - она имеет слишком много острых выступов. И если двигатель собрать после такой обработки, будет наблюдаться сильный износ деталей до тех пор, пока выступы не загладятся.

Именно так обычно и происходит после традиционного хонингования. А что, если загладить выступы сразу? Ведь это позволит заметно уменьшить износ цилиндров, колец и поршней в период первоначальной приработки. Все, что для этого нужно - дополнительно обработать цилиндры мелкозернистыми брусками, сделав всего 5-15 двойных ходов хонголовки.

В заключение отметим, что идеальная поверхность цилиндра, полученная по всем правилам, еще не гарантирует, что двигатель будет работать долго. Необходимо, например, правильно назначить зазор между поршнем и цилиндром, а также хорошо промыть блок после ремонта. О том, как это сделать, читайте в наших следующих публикациях.?

Последние новости
Все новости »
Используем в работе