Как определить овальность цилиндра двигателя (5 видео)

Цилиндр и поршень проверяются внешним осмотром на предмет неравномерного износа, наличия трещин и повреждений. Кроме того, измерением проверяется износ поршня и сравнивается с предельным значением износа, которое приводится в Руководстве по ремонту. Если даже величина износа наход

приводится в Руководстве по ремонту. Если даже величина износа находится в допустимых пределах, поршень подлежит замене при наличии повреждений или неравномерного износа. Аналогично, даже при отсутствии повреждений или неравномерного износа поршень нужно заменить, если его износ превысил допустимую величину.

• Царапины и другие повреждения на поверхности поршня

Если нарушается процесс сгорания, то на днище поршня и на жаровом поясе возникает недопустимая деформация или появляются повреждения. Более того, если поршень работает в жёстких условиях или масло потеряло свои качества, то на поверхности поршня появляются следы сильного износа или трещины.

• Неравномерный износ и повреждения канавок для поршневых колец

Неравномерный износ канавки приводит к сильной вибрации кольца, которая вызывает повышенный расход масла и прорыв картерных газов. Большое значение имеет не только измерение износа, но и визуальная оценка его равномерности.

• Забитые дренажные отверстия

Маслосъёмное кольцо удаляет со стенки цилиндра излишки масла, которое попадает в цилиндр разбрызгиванием из картера коленчатого вала. То масло, которое кольцо соскребает со стенки цилиндра, возвращается в картер через дренажные отверстия в нижней канавке под кольцо. Если дренажные отверстия засоряются, то масло начинает угорать. В некоторых поршнях дренажные отверстия выполняются в нижней части канавки под кольцо.

• Измерение наружного диаметра поршня

По мере роста пробега увеличивается износ поверхностей трения поршня. При сильном износе увеличивается зазор между юбкой и цилиндром — это приводит к увеличению шума работающего двигателя и к росту угара масла. Место измерения диаметра юбки и значение предельного износа указаны в Руководстве по ремонту. Если износ больше допустимого, то поршень подлежит замене. Далее, если износ поршня находится в допустимых пределах, но после измерения диаметра цилиндра становится очевидно, что зазор между юбкой и цилиндром все же превышает допустимое значение, то поршень нужно поменять, если это поможет вернуть зазор к норме.

• Проверка зеркала цилиндра

Почти всегда верхняя часть цилиндра изнашивается быстрее нижней из-занеравномерности условий трения между кольцами и цилиндром по высоте. Кроме того, цилиндр изнашивается быстрее в направлении перпендикулярном оси пальца, поскольку в этом направлении поршень давит на цилиндр сильнее. Цилиндр никогда не изнашивается равномерно: профиль износа имеет вид воронки с расширением вверх и форму овала в плане. Уступ, который образуется в ВМТ верхнего компрессионного кольца можно оценить визуально и пальцем, на ощупь. Далее, измерьте диаметр вверху, в среднем поясе и внизу, в двух плоскостях: параллельно оси поршневого пальца (Х) и поперёк оси пальца (Y). Эти измерения позволят определить конусность и овальность цилиндра. Если на зеркале цилиндра имеются царапины, задиры или износ превышает допустимое значение, то цилиндр нужно расточить под поршни ремонтного размера (если выпускаются). Если блок цилиндров по каким-то причинам не допускает расточки, то блок нужно заменить.

• Проверка поршневого пальца и отверстий в бобышке пальца

Оба конца поршневого пальца работают внутри поршневых бобышек, а средняя его часть работает в верхней головке шатуна. Для проверки износа и величины фактического зазора нужно измерить диаметр поршневого пальца в тех местах, которыми он работает в отверстиях и диаметры соответствующих отверстий.

Если результат одного из измерений выходит за допустимые пределы поршень с пальцем нужно заменить.

Характер износа отверстия в поршневой бобышке зависит от условий работы двигателя. Равномерный износ практически не встречается — обычно он имеет форму овала. По этой причине диаметр отверстия нужно измерять в двух плоскостях: в вертикальной и в горизонтальной (X и Y). Если результат одного измерения выходит из допустимых пределов, то поршень с пальцем нужно менять.

Измерьте диаметр отверстия в верхней головке шатуна в вертикальной плоскости, поскольку в этом направлении износ всегда больше. Если результат одного выходит из допустимых пределов, то шатун нужно заменить.

Поскольку масло в парах трения поршень-палец и шатун-палец обеспечивается масляным клином определённой толщины, то при увеличении зазора сверх допустимого значения перечисленные детали нужно заменить. Замена обязательна, даже если износ отдельной детали в паре трения не превысил допустимого значения. Вычислите величину зазоров в перечисленных выше парах трения и замените детали, если величина зазора превысит допустимое значение.

* Проверка верхней плоскости блока цилиндров на коробление

Если происходит коробление верхней плоскости блока цилиндров, то обжатие прокладки головки блока цилиндров не будет происходить так, как нужно. Там где удельное давление на прокладку будет ниже нормы, может наблюдаться прорыв охлаждающей жидкости или, что ещё хуже — отработавших газов. В большинстве случаев названные выше неприятности случаются из-за коробления верхней плоскости блока цилиндров, неправильной затяжки болтов крепления головки цилиндров, коробления нижней плоскости головки блока или из-за сочетания названных причин.

В одноцилиндровых двигателях с небольшим рабочим объёмом коробление верхней плоскости блока цилиндров редко является причиной прорыва газового стыка. Хотя для многоцилиндровых двигателей причиной проблем с газовым стыком является в основном коробление нижней плоскости головки цилиндров и неправильная затяжка болтов крепления головки, нужно проверять верхнюю плоскость блока цилиндров.

При помощи поверочной линейки проверьте верхнюю плоскость блока цилиндров на просвет и измерьте зазор плоским щупом. Если коробление превышает допустимое значение, замените блок цилиндров. Если обнаружено коробление блока цилиндров, то велика вероятность того, что головка цилиндров также пострадала. Проверьте на коробление и головку цилиндров.

Читайте также: Что такое цилиндр толковый словарь кратко

Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.

Содержание

Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Овальность — цилиндр
Моторист-конструктор» или как правильно собрать двигатель? ч. 2
🎦 Видео

Видео:КАК ИЗМЕРИТЬ ЦИЛИНДРЫ? Учимся пользоваться нутромером и микрометромСкачать

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Видео:как замерить выработку поршня и цилиндраСкачать

Овальность — цилиндр

Овальность цилиндров , работающих с поршневыми кольцами, должна быть не более 0 03 мм; разность диаметров цилиндра на длине 1000 мм не более 0 02 — 0 03 мм; отклонение оси цилиндра от прямолинейности не более 0 02 мм на длине 500 мм. [2]

Если овальность цилиндра превышает 0 05 мм, а конусность 0 06 мм, а также при наличии рисок и царапин на рабочей поверхности, цилиндры подвергают ремонту. [3]

Величину овальности цилиндра определяют при помощи специального индикатора в трех поясах, расположенных: первый — на расстоянии 5 — 10 мм от верхней плоскости блока, второй — в средней части цилиндра и третий — на расстоянии 15 — 20 мм от нижней кромки цилиндра. Чтобы измерить величину овальности, устанавливают головку индикатора в первом поясе цилиндра в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала, и, покачивая ручку индикатора вокруг основания центрирующего мостика, записывают его максимальное показание. После замера в первом поясе индикатор продвигают во второй и затем в третий пояс и производят замеры. [4]

Износ, конусность и овальность цилиндров и цилиндровых втулок определяют индикаторным или микрометрическим нутромером. В каждой полости выполняют два измерения во взаимно перпендикулярных направлениях: в вертикальных компрессорах в направлении оси коленчатого вала и перпендикулярно ей, в горизонтальных — в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Эксплуатация цилиндра возможна только при условии, что зазор между поршнем и цилиндром не превышает двух-трех начальных зазоров. При превышении износа производят ремонт: растачивают цилиндр до ремонтного размера или заменяют цилиндровую втулку. [6]

При текущем ремонте двигателей овальность цилиндров ( гильз) чаще всего характеризуется величиной, превышающей 0 08 мм, и общим износом по диаметру более 0 12 мм. [8]

Билик установил, что при овальности цилиндров автомобильных двигателей допустимой, но близкой к верхней границе отклонений, на 50 % сокращается срок службы двигателя. [9]

В плоскости движения шатуна износ побольше и поэтому появляется овальность цилиндра . Быстрее изнашивается и верхняя часть цилиндра в области поршневых колец. Поэтому цилиндр изнашивается на конус. Наибольший износ замеряют индикаторным нутромером в верхней части цилиндра. Если износ превышает 0 2 мм, то цилиндр надо расточить под ремонтный размер. Все цилиндры двигателя должны быть одного размера. Перед разборкой гильзы размечают, чтобы в дальнейшем их установить в прежние места в том же положении. [11]

На стальные цилиндрические обечайки установлены допуски также по прямолинейности оси и овальности цилиндра . Отклонение от прямолинейности не должно превышать 0 2 % от длины, но не выше 30 мм при любой длине обечайки. [12]

Для стальных цилиндрических обечаек установлены также допуски на прямолинейность оси и овальность цилиндра . Отклонение от прямолинейности не должно превышать 0 2 % от длины, но не более 30 мм при любой длине обечайки. [13]

В случае горнзонт г ык расположенных констрх к-щп, в которых обычная первоначальная овальность цилиндра вследствие действия собственного веса и веса загружающей массы имеет тенденцию возрасти, берут большие значения. Если речь идет о цилиндрах с паровой рубашкой, охватывающей их не но всей окружности, допускаемое рабочее давление также снижается. [14]

Следует отметить, что нарушение устойчивости не является следствием каких-либо неправильностей конструкции ( например, овальность цилиндров ) или неоднородности материала и подобных причин, а исключительно следствием невозможности длительного существования системы данной геометрической формы при данных значениях геометрических и механических параметров. Так, поставленный на вершину прямой конус будет неустойчив, если бы даже его геометрическая форма была совершенна, материал абсолютно однороден и ось расположена вертикально. Равным образом тонкостенный цилиндр или сфера станут неустойчивыми ( лучше сказать — неустойчивыми станут формы шара и цилиндра), хотя бы их форма была совершенна и материал абсолютно однороден, когда давление на них достигнет определенного значения и они неизбежно деформируются и примут новую форму. [15]

Видео:Микрометр и нутромер. Как измерить цилиндры?Скачать

Моторист-конструктор» или как правильно собрать двигатель? ч. 2

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук
СЕРГЕЙ СТАРЫХ

В прошлом номере журнала мы познакомили читателей с сервисным опытом немецкой фирмы Kolbenschmidt. Речь шла о технологии сборки коленчатого вала и подшипников двигателя. На очереди — сборка шатунно-поршневой группы.

Установить поршни с кольцами и шатунами в блок цилиндров — работа не сложная, времени занимает немного — час, от силы два. Однако простота такой работы только кажущаяся.

Не проверишь — не поедешь

Лакмусовой бумажкой, позволяющей отличить моториста-профессионала от дилетанта, является отношение к контрольно-измерительным операциям при сборке узла. И дело не только в том, что измерение геометрии каждой детали требует терпения и скрупулезности. Необходимо понимать смысл этих операций, а для этого моторист должен четко знать технологию ремонтных операций, не входящих непосредственно в процесс сборки двигателя, например, как шлифуют коленчатый вал или растачивают и хонингуют блок цилиндров.

Зачем, спросите? Ведь расточник по размеру поршней может сам определить диаметр цилиндров, а после обработки блока проконтролировать результат.

Действительно, может. Только ответственность за сборку, а значит, и за работу двигателя после ремонта несет моторист-механик. Так что делайте выводы, стоит ли тратить время на контрольные замеры, или ими можно пренебречь.

Это должен знать каждый

Как правило, специалист начинает сборку шатунно-поршневой группы с проверки блока цилиндров. И не случайно: блок цилиндров — основа всего двигателя. На него монтируется большинство моторных деталей и узлов. Брак, допущенный при ремонте цилиндров, может существенно затормозить процесс сборки двигателя.

Как известно, изношенные цилиндры растачивают и хонингуют в увеличенный (ремонтный) размер. При этом, помимо необходимой точности размеров, обязательным являются определенная микроструктура и рельеф поверхности цилиндров. Об этом нередко забывают, а зря. Идеальный с точки зрения геометрии цилиндр склонен к ускоренному износу при нарушении технологии хонингования или использовании несоответствующего инструмента. Та же участь уготована и другим деталям ЦПГ — в первую очередь поршневым кольцам.

Растачивание цилиндров обычно выполняют на вертикально-расточном станке. При этом необходимо обеспечить перпендикулярность поверхности цилиндра к оси постелей коленчатого вала. Особое внимание уделяется окончательному размеру после расточки. Величина припуска под хонингование должна быть не менее 0,0,08 мм. Дело в том, что при растачивании резец деформирует поверхность металла, завальцовывая графитовые зерна, содержащиеся в чугуне (графит, выходящий на поверхность, обеспечивает низкое трение поршневых колец и, соответственно, малый износ колец и самих цилиндров). Если припуск окажется слишком малым, то после хонингования графитовые зерна не вскроются.

Препятствовать открытию зерен графита могут и неправильно выбранные режимы хонингования, условия подачи смазки в зону хонингования, тип смазывающего материала.

Хонингование цилиндров выполняют на вертикально-хонинговальных станках. Суть этой операции вовсе не в заглаживании рисок от резца, как ошибочно полагают некоторые механики. При хонинговании за счет вращения и возвратно-поступательного движения головки с абразивными брусками на поверхности цилиндров намеренно создается шероховатость в виде сетки рисок определенной глубины, способных удерживать масло и тем самым смазывать поршневые кольца и поршни.

Очень важен угол хонингования — угол между рисками, образованными при поступательном движении головки. Оптимальные значения угла хонингования — 80o, что обеспечивается правильным подбором соотношения частоты вращения и скорости возвратно-поступательного движения хонголовки. При малом угле не удается добиться нужного профиля поверхности, что ведет к полусухому трению и возрастанию износа деталей. Большие углы обычно дают увеличение расхода масла.

Для получения необходимого микропрофиля поверхности, а именно сравнительно глубоких впадин и сглаженных выступов, хонингование выполняется в несколько операций (переходов). Черновое хонингование выполняют абразивными брусками с зернистостью 150, съем металла составляет около 0,06 мм. Далее следует чистовое хонингование брусками с зернистостью 280 (съем приблизительно 0,02 мм). И, наконец, отделочное хонингование брусками зернистостью 600 со съемом менее 0,005 мм (так называемое платохонингование).

Именно такая технология обеспечивает сглаживание выступов, фактически приближая профиль поверхности к той, какая будет после приработки деталей. В последние годы финишные операции хонингования стали заменять обработкой поверхности с помощью специальных абразивных щеток, дополнительно заглаживающих заусеницы на краях впадин (рисок).

Как проверить блок цилиндров?

Качество ремонта поверхности цилиндров (например, микропрофиль поверхности и выход графита на ней) в условиях авторемонтного предприятия проверить проблематично — для этого требуется специальное дорогостоящее оборудование (включая специальный прибор для определения шероховатости и микропрофиля поверхности). Поэтому ремонт цилиндров обычно осуществляется в специализированных мастерских, располагающих соответствующим оборудованием. А задача автосервиса — проверить размеры цилиндров на соответствие нормативным требованиям.

Начиная сборку шатунно-поршневой группы, моторист обязан проверить геометрические размеры — диаметр цилиндра в трех поясах (верхней, средней и нижней части цилиндров), причем в двух направлениях — продольном (вдоль оси коленвала) и поперечном. Измерения проводятся при помощи нутрометра. Все погрешности, включая любые отклонения формы, должны укладываться в допуск 0,0,018 мм в зависимости от величины диаметра цилиндра.

Для блоков с установленными в нем гильзами требуется еще ряд проверок. Верхняя плоскость бурта гильз должна выступать над плоскостью блока на 0,0,1 мм для «мокрых» и 0,1 мм для «сухих» гильз. Кроме того, опорные поверхности бурта на гильзе и выточки в блоке должны быть плоскопараллельны, а фаска на выточке должна быть больше, чем радиус перехода от бурта к цилиндрической части на гильзе (в противном случае гильза может треснуть). «Мокрые» гильзы, помимо этого, должны легко вставляться в свои гнезда на блоке (поверхность гнезд необходимо предварительно хорошо очистить). «Сухие» гильзы, напротив, запрессовываются в блок с натягом около 0,05 мм, причем поверхности сопряжения гильзы и блока должны быть гладкими, чтобы обеспечить хороший тепловой контакт и герметичность.

Верхний край цилиндров после ремонта может быть острым, что затрудняет установку поршней с кольцами и даже может спровоцировать поломку колец. Поэтому этот край следует обязательно притупить, сделав с помощью шабера небольшую фаску.

После всех проверок следует убедиться, что блок чистый, а на поверхности цилиндров не осталось грязи и абразивных частиц. Последние особенно опасны — плохо промытый после хонингования блок цилиндров не «проедет» и половины своего ресурса. Эффективные способы мойки цилиндров — ультразвук, керосин, масло, содовые растворы и специальные моющие средства. Бензин применять нельзя — абразив он не удаляет, зато весьма пожароопасен.

Как проверить поршень и шатун?

При сборке требуется правильно измерить размер юбки поршня, чтобы определить рабочий зазор поршня в цилиндре. Для этого используют микрометр или более точный прибор — измерительную скобу.

У подавляющего большинства поршней иностранного производства (поставляемых производителями комплектующих для двигателей) размер поршня выбит на днище, причем нередко указывается и минимально допустимый зазор поршня в цилиндре. Так что задача моториста — проверить, насколько замеры соответствуют нормативам (проверка обязательна, поскольку иногда встречаются отклонения). Отечественные поршни требуется проверять «с пристрастием» — разброс размеров в одном комплекте может оказаться весьма значительным.

Разница между диаметром цилиндра и размером поршня составляет искомый зазор: практика показала, что оптимальной является величина зазора, превышающая минимально допустимое значение на 0,0,02 мм.

Иная ситуация с поршнями, имеющими антифрикционное графитовое покрытие юбки (оно имеет характерный черный цвет). Если у поршня покрытие сплошное, то истинный размер юбки будет меньше измеренного на толщину слоя покрытия 0,0,02 мм. Поршни с покрытием, нанесенным трафаретным способом, замеряются в специальных точках, где графитовый слой отсутствует.

Сборка поршней с шатунами выполняется различными способами в зависимости от того, какой тип пальцев используется. «Плавающий» палец входит в отверстие бобышки поршня «от руки». Важно только не перепутать направление установки деталей и не забыть смазать палец маслом. Далее следует установить в канавки новые стопорные кольца, причем их стыки должны быть ориентированы в направлении движения поршней, иначе кольцо может выскочить из канавки при работе двигателя. По этой же причине нельзя использовать стопорные кольца, бывшие в употреблении.

У некоторых старых отечественных двигателей посадка пальца в поршне может быть слишком плотной. Использовать молоток для «заколачивания» пальцев нельзя, достаточно прогреть поршни до 80oС, и пальцы войдут «от руки».

В конструкциях с фиксированным пальцем сборка сложнее. Во-первых, необходима оправка, обеспечивающая точную установку пальца по середине поршня. Кроме того, шатун следует нагреть в муфельной печи или в крайнем случае на электроплите до 320oС, чтобы палец свободно вошел в отверстие его верхней головки. Ни в коем случае нельзя использовать открытое пламя для нагрева шатуна, а также «забивать» палец молотком, что иногда практикуется в некоторых мастерских.

Проверка поршневых колец

Бывает, что производители поставляют поршни без поршневых колец. Учитывая большое количество модификаций, которые имеют некоторые двигатели, желательно проверить высоту и радиальную ширину поршневых колец на предмет их соответствия канавкам поршней.

Зазор между торцами кольца и канавки можно определить различными способами, но проще всего установить кольцо в канавку и воспользоваться набором щупов. Торцевой зазор должен составлять в среднем 0,0,1 мм. Если зазор оказывается свыше 0,12 мм, то это означает, что кольцо или канавка поршня имеют недопустимые отклонения размеров.

Не менее важно проверить зазор в замках колец, для чего кольца поочередно устанавливают в верхнюю часть цилиндра. Зазор в замке замеряют с помощью набора щупов. Он составляет в среднем 0,0,6 мм.

Установка колец на поршень

Это простая, но ответственная операция — неаккуратность может привести к поломке кольца (чаще всего ломаются средние кольца) или значительному росту расхода масла у отремонтированного двигателя (если нарушить ориентировку колец).

На верхних кольцах направление сборки обычно обозначается словом ТОР (вершина). Стороной с этой надписью кольцо должно быть обращено к днищу поршня. Средние кольца скребкового типа монтируются скребком вниз. У колец с фаской на внутренней поверхности фаска чаще всего обращена вверх.

При установке колец особое внимание следует обращать на наборные маслосъемные кольца с двухфункциональным пружинным расширителем — важно, чтобы при монтаже дисков кольца звенья расширителя у стыка не встали внахлест.

Среднее и верхнее кольца устанавливают на поршень после монтажа маслосъемного. Для того чтобы не сломать и не деформировать кольца, желательно пользоваться специальными клещами. После установки колец необходимо проверять легкость их вращения в канавках.

Установка поршней в блок цилиндров

Прежде чем начинать этот этап сборки, следует установить кольца так, чтобы их замки располагались под углом 120o. При этом стык пружины коробчатого маслосъемного кольца должен быть развернут на 180o относительно замка самого кольца, а стык расширителя — на 120o относительно замков дисков наборного кольца.

Поверхность цилиндра, юбки поршней, кольца и шатунные вкладыши смазывают маслом, после чего кольца обжимают с помощью специальной оправки — ленточной или конической. Устанавливая поршни с шатунами в цилиндр, следует проверить направление сборки (обычно на поршнях иностранного производства ставится стрелка, указывающая на передний носок коленвала). Далее поршни проталкиваются в цилиндр легкими ударами рукоятки молотка. При этом надо следить, чтобы поршень продвигался без усилий, иначе можно сломать кольца (чаще всего ошибки на этой операции приводят к поломке коробчатого маслосъемного кольца или недопустимой деформации дисков наборного кольца).

После затягивания болтов крышек шатунов обязательно контролируется величина выступания днища поршней над верхней плоскостью блока (при положении поршней в ВМТ). Это значение определяется заводом-изготовителем двигателя. Если таких данных нет, то, с учетом толщины прокладки, зазор между поршнем и головкой блока не должен быть меньше 1 мм.

На этом сборка шатунно-поршневой группы закончена. Однако деталям ЦПГ еще предстоит обкатка на пониженных оборотах и нагрузках. При этом детали взаимно прирабатываются, загрязняя масло частицами износа, вследствие чего первую замену масла и масляного фильтра проводят не позднее, чем через 500 км пробега после ремонта.

Допуски на диаметр цилиндра

Хонингование цилиндров — один из самых ответственных этапов ремонта блока цилиндров

Чтобы не повредить кольца, на краю цилиндров надо сделать небольшую фаску

Измерение диаметра цилиндров (а) и поршней (б) — операции обязательные и выполняются перед сборкой двигателя

Для установки колец на поршень лучше всего пользоваться специальными клещами

Попадание звеньев расширителя внахлест — типичная ошибка начинающего моториста

Вставлять поршни в сборе с кольцами и шатунами в цилиндр удобно с помощью ленточной оправки

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Для получения подробной информации пожалуйста, обращайтесь по телефону 812-3880855 или другими способами указанными вконтактах.