Как определить ослабление посадки седла головки блока - Ремонт и дизайн от ZerkalaSPB.ru
44 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как определить ослабление посадки седла головки блока

Восстановление головок цилиндров

Головки цилиндров блока двигателя КамАЗ-740 в отличие от двигателя ЯМЗ-238 изготовлены отдельно на каждый цилиндр из алюминиевого сплава Аl-4. На каждом двигателе имеются головки цилиндров — 8 шт. Их водяные рубашки имеют технологические заглушки. Внутренняя полость водяной рубашки сообщается с водяной рубашкой блока с помощью трех перепускных отверстий.

Характерными неисправностями головок цилиндров блока при поступлении в капитальный ремонт являются:

  • кавитационный износ отверстий, через которые проходит охлаждающая жидкость, при этом их диаметр может увеличиться в 2—2,5 раза;
  • этому дефекту подвержены 80 % головок цилиндров от общего количества поступающих в ремонт;
  • выпадение заглушек водяной рубашки головок цилиндров;
  • обрыв шпилек крепления форсунок и стоек коромысел.

Технические условия на контроль, сортировку и восстановление головок цилиндров и их крышек

Дефектация головок цилиндров, их восстановление и контроль после восстановления осуществляются в соответствии с требованиями технических условий.

Технические условия на контроль, сортировку и восстановление головок цилиндров представлены в табл. 18.

Деталь № 740. 1003014

Материал: сплав алюминия Аl-4

Твердость: НВ 70

18. Технические условия на контроль, сортировку и восстановление головок цилиндров

Номер позиции на рисунке

Способ установления дефекта и средства контроля

Рекомендации по устранению дефектов

допустимый без ремонта

Трещины, захватывающие каналы и внутренние полости головки цилиндров

Испытание на герметичность под давлением воздуха

Трещины, не захватывающие каналы и внутренние полости головок цилиндров

Заварить в среде аргона

Разрушение посадочных гнезд под седла клапанов и перемычек

Заварить гнезда в среде аргона, после чего расточить под номинальный размер

Ослабление посадки седла впускного клапана в гнезде в результате его износа

Проверка постукиванием медным молотком

Заварить в среде аргона

Размер гнезда под седло:

Пробки размером, мм:

Гнездо расточить под ремонтный размер; поставить седло ремонтного размера; обработать под ремонтный размер

Ослабление посадки седла выпускного клапана в гнезде в результате его износа

Поставить седло ремонтного размера

Размер гнезда под седло:

Пробки размером, мм

Ослабление посадки направляющих втулок клапанов в результате износа отверстий под втулки

Легкое постукивание медным молотком

Размер отверстий под втулки:

Обработать под ремонтный размер

Износ, риски, раковины на рабочей фаске седел клапанов

Осмотр; калибр с углом конуса 30°; малый диаметр конуса — 48 мм

Произвести притирку клапанов

Износ отверстий в направляющих втулках клапанов

Расточить под ремонтный размер

Пробки размером, мм:

Прогорание или механическое повреждение кольца уплотнительного газового стыка

Кавитационный износ 3 отверстий для прохода охлаждающей жидкости «Тосол»

Расточить отверстия и вставить латунные втулки

Технические условия на контроль, сортировку и восстановление крышек головок цилиндров

Крышки головок цилиндров могут иметь следующие неисправности: трещины, обломы и коробление плоскости прилегания к головке цилиндров.

Крышки, имеющие трещины и обломы, выбраковываются. Коробление плоскости прилегания к головке цилиндра устраняется шлифовкой на плоскошлифовальном станке.

Технические условия на контроль, сортировку и восстановление крышек головок цилиндров представлены в табл. 19.

Материал: алюминиевый сплав Al-4

Твердость: HB 69

19. Технические условия на контроль, сортировку и восстановление крышек головок цилиндров

Номер позиции на рисунке

Способ установления дефектов и средства контроля

Рекомендации по устранению дефектов

по рабочему чертежу

допустимый без ремонта

Бра ковать, заварить электродуговым способом в среде аргона

Коробление плоскости прилегания к головке цилиндров

Плита поверочная, щуп

Неплоскостность 0,1 мм

Шлифовать до устранения дефекта

Технология восстановления головок цилиндров

Восстановление головок цилиндров производится следующим образом. Изношенная внутренняя цилиндрическая поверхность для прохода охлаждающей жидкости рассверливается на сверлильном станке. На токарном станке изготавливаются из бронзового прутка втулки. Внутренний диаметр отверстия рассверливается до номинального размера. Наружный диаметр втулки должен быть больше диаметра рассверленного отверстия в головке цилиндра на величину натяга при ее запрессовке (0,06—0,12 мм). Изготовленные втулки запрессовываются в рассверленные отверстия.

Выпавшие заглушки водяной рубашки головки цилиндра заменяются новыми. На внутреннюю поверхность заглушки наносится слой клеевой композиции и после этого заглушки запрессовываются в отверстия водяной рубашки головки цилиндра.

Оборванные шпильки из головок цилиндров извлекаются и вместо них ввертываются вновь изготовленные.

После восстановления в головках цилиндров испытываются:

  • водяная магистраль под давлением 0,3 МПа; в соответствии с требованиями технических условий утечка воздуха допускается не более 15 м3/мин;
  • масляная полость под давлением 0,6 МПа; в соответствии с требованиями технических условий утечка воздуха допускается не более 8 см3/мин.

Проверка технического состояния и ремонт. Демонтаж-монтаж головки цилиндров и ее проверка

Головки цилиндров

Демонтаж-монтаж головки цилиндров и ее проверка. Головка цилиндров может иметь трещины, коробление поверхности прилегания к блоку цилиндров, износ, риски или раковины на седлах клапанов, ослабление посадки седел клапанов, износ отверстий и направляющих втулок клапанов, износ отверстий под направляющие втулки и резьбовых отверстий.

Снятие головки цилиндров производится при отвертывании болтов или гаек ее в последовательности, обратной их затяжке, в два прохода: первый проход — на 0,5 оборота, второй — полное отворачивание. После снятия удаляют нагар со стенок камер сгорания и с выпускных клапанов. Если болты крепления головки вытянулись и их длина превышает допустимую, их заменяют новыми.

Читать еще:  Видеть во сне грядки пустые

При установке головки цилиндров затяжка болтов или гаек ее крепления, как и гаек крепления корпусов подшипников распределительного вала, производится в определенной последовательности (рис. 4.14) сборочным моментом, индивидуальным для каждого двигателя.

Рис. 4.14. Порядок затяжки болтов головки цилиндров

Общий принцип затяжки состоит в том, что болты начинают затягивать от центра, удаляясь к периферии по спирали, в два-четыре этапа: 1-й — небольшим моментом, 2-й (через 3…10 мин для усадки прокладки) — бóльшим моментом или на угол поворота, а остальные — дотяжкой на определенный угол. Например, для автомобилей ВАЗ первой — седьмой моделей 1-й этап — 3,4…4,2 кгс×м, 2-й этап — 9,8…12,1 кгс×м; для БМВ 1-й этап — 6 кгс×м, 2-й этап — на угол 33 . “Опель Кадет”: 1-й этап — 2,5 кгс×м, 2-й этап — на угол 90 , 3-й этап — на угол 90 , 4-й этап — на угол 45 , после прогрева двигателя — на угол 45 ; “Мерседес Бенц 123”: 1-й этап — 7 кгс×м, 2-й этап — на угол 90 , 3-й этап — на угол 90 .

Устанавливают головки цилиндров при поршнях, находящихся на одинаковой высоте в среднем положении, чтобы не повредить поршни и клапаны.

Перед сборкой головки необходимо предварительно смазать резьбу болтов, окунув их в моторное масло. Болты должны быть заменены новыми, если их длина превышает номинальную более чем на 3 мм. Отдельные производители запрещают любое повторное использование болтов.

Для точной установки головки блока могут быть предусмотрены специальные отверстия, в которые устанавливаются монтажные шпильки или штифты, запрессованные в блок.

При необходимости головку проверяют на герметичность. Для этого ее отверстия закрывают заглушками и нагнетают в головку воду под давлением 5 кгс/см 2 . В течение, по крайней мере 2 мин, утечки быть не должно.

Головку цилиндров также можно проверить подачей в нее сжатого воздуха под давлением 1,5…2,0 кгс/см 2 , опустив головку в ванну с водой, нагретой до 60…80 °С. В течение 1…1,5 мин не должно наблюдаться выхода пузырьков воздуха из головки.

После проверки на герметичность головку необходимо очистить от масла и загрязнений. В глухих отверстиях также не должно быть масла, так как в противном случае болты крепления головки будет невозможно затянуть надлежащим моментом, кроме того, могут появиться трещины в блоке цилиндров.

Перед установкой головку цилиндров проверяют на плоскостность с помощью стальной линейки и щупа. Неплоскостность практически для всех двигателей допускается до 0,1 мм.

Замена прокладки головки цилиндров. В силу ряда причин прокладка головки цилиндров может повредиться в процессе эксплуатации. Повреждение ее можно определить по некоторым внешним признакам при работе двигателя:

· выделение воздушных пузырьков, имеющих запах отработавших газов, из открытого расширительного бачка системы охлаждения;

· падение уровня охлаждающей жидкости и появление густого белого дыма из глушителя (жидкость попадает в камеры сгорания);

· появление масла в охлаждающей жидкости ли охлаждающей жидкости в масле; при этом на масломерном щупе цвет масла меняется, присутствует масло с водяными пузырьками, а уровень масла может быть повышен;

· потеря компрессии в двух соседних цилиндрах.

При замене головки цилиндров и после ее ремонта прокладка всегда заменяется на новую.

После шлифования головки цилиндров желательно установить прокладку большей толщины (на 0,3 мм) для сохранения прежнего объема камер сгорания. В запасные части могут поступать прокладки до трех классов толщины (в автомобилях “Опель Кадет”, БМВ, “Ниссан”), поэтому при ремонте двигателя необходимо подбирать прокладку либо идентичную старой, если головка не шлифовалась, либо более толстую, если головка шлифовалась.

Толщина прокладки (это касается в основном дизельных двигателей) определяется по месту расположения идентификационного выреза (вырезов), числу вырезов (отверстий, надрезов) или буквенному обозначению (рис. ). Чем больше вырезов, надрезов, отверстий или чем дальше расположена буква в алфавите, тем толще прокладка.

Рис. 4.14 А Обозначение толщины прокладки:

а – по числу вырезов; б – буквенное обозначение

В дизельных двигателях для определения требуемой толщины прокладки необходимо определить величину выступания плоскости поршня над блоком цилиндров. Для этого поршень данного цилиндра устанавливают в ВМТ (рис. 4.15). Затем на поверхность блока цилиндров устанавливают индикатор часового типа на кронштейне таким образом, чтобы острие его ножки касалось поверхности блока. Индикатор сбрасывают на нуль, затем его ножку последовательно устанавливают на 4 точки на плоскости поршня, каждый раз записывая значение выступания.

Рис. 4.15. Измерение выступания плоскости поршня над блоком цилиндров

На основании полученных данных вычисляют среднее значение выступания для каждого поршня, а затем среднее значение выступания для всех поршней двигателя. В зависимости от него подбирают прокладку нужной толщины в соответствии с техническими характеристиками данного двигателя.

Читать еще:  Лечебные и биоэнергетические свойства деревьев

Существует общее правило выбора толщины прокладки: если среднее выступание какого-либо из поршней превышает толщину выбранной прокладки на 0,08 мм, необходимо устанавливать прокладку следующей группы толщины, а если среднее выступание какого-либо из поршней меньше указанного значения, необходимо устанавливать прокладку толщиной, выбранной по вышеприведенной методике.

Если прокладка головки цилиндров и сама головка заменяются без какой-либо их обработки, то устанавливают прокладку той же группы толщины, что и заменяемая.

Ремонт головки цилиндров. Трещины в головке цилиндров заваривают электродуговой сваркой в среде аргона. При трещинах длиной более 50 мм, наличии двух или более трещин общей длиной 50 мм либо трещин в недоступных для ремонта местах головка бракуется. Она бракуется также при наличии трещин, выходящих в камеры сгорания.

Трещины, проходящие через перемычку клапанных гнезд, устраняют сваркой, однако если они выходят в водяную полость, то головка цилиндров бракуется. После заваривания трещин головку подвергают гидравлическому испытанию под давлением 3…4 кгс/см 2 .

Коробление поверхности прилегания головки к блоку цилиндров устраняется шлифованием или фрезерованием. Неплоскостность после обработки должна составлять не более 0,05 мм. Однако следует помнить, что при снятии толстого слоя металла с поверхности головки уменьшается объем камер сгорания.

Следы выработки, риски, раковины на седлах клапанов, оставшиеся после притирки, устраняют шлифованием с помощью электродрели или шлифовальной машинки.

Если в головку цилиндров устанавливается новое или отремонтированное седло клапана, его охлаждают сухим льдом (СО2 в твердом состоянии), а саму головку нагревают до 160…175 С. При замене седел клапанов обязательно уплотняют металл самой головки цилиндров вокруг седла после его установки оправкой.

Резьбу под свечи зажигания ремонтируют резьбовой втулкой, изготовленной, например, из стали 20. После вворачивания втулку развальцовывают со стороны камеры сгорания.

Дата добавления: 2016-05-25 ; просмотров: 1261 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Седло клапана

Седла клапанов отвечают за три основных функции: обеспечивают герметичность в закрытом положении, обеспечение оптимального воздушного потока, когда клапан открывается, и для передачи тепла от клапана к головке, когда клапан закрыт. Седла клапанов должны быть достаточно твердыми, чтобы выполнять основные функции достаточно длительный период, достаточно мягкими, чтобы предотвратить повреждение клапана, и иметь достаточную теплопроводность для отвода тепла от клапана.
Расположение и высота седла клапанов в головке блока цилиндров является определяющим фактором для достижения правильной согласованной работы всех цилиндров.

Давайте разберемся на бумаге в чем минусы разной высоты посадки клапанов в их седлах. Допустим вы считаете, что степень сжатия вашего двигателя составляет 11.25:1, но на самом деле из-за разности посадки клапанов изменился объем камеры сгорания и теперь степень сжатия может быть в пределах от 11.15:1-11.37:1. На практики такая разность в камере сгорания плохо сказывается на производительности двигателя, разное наполнение горючей смесью, сильно проточенные в результате ремонта седла просаживают клапан очень глубоко и это приводит к ухудшению продувки. Если седла уже на раз протачивались и клапан глубоко располагается относительно камеры сгорания, об этом я немного писал в предыдущей статье Дефектовка клапанов, лучше заменить седло, но есть вариант переточить его под больший диаметр клапана, это позволит вернуть исходное положение, но соответственно появляется необходимость в подходящем клапане. Тут уже можно использовать специальные тюнинг клапаны, в продаже можно найти высоко производительные и имеющие специальные напыления, о таких клапанах я напишу в следящей статье. Обдумывая замену седла можно присмотреться к разным материалам, в зависимости от ваших целей. Седла изготавливаются из бериллия, меди, чугуна, стеллита, хрома, сплавов никеля, кобальта, и порошковый металл.

Как извлечь седло клапана

Много разговоров в сети как это делать и способов не меньше. Приведу пример как быстро и качественно, без повреждения головки вынуть седло клапана и для этого понадобится старый клапан и сварочный аппарат.


Глядя на картинку все становится понятным.

Берем старый клапан и протачиваем его тарелку до внутреннего диаметра седла, вставляем его в направляющую и утапливаем почти до самого края седла, не доходя примерно 2-3 мм. Заклеиваем каналы охлаждения с боков головки если таковые имеются, устанавливаем головку горизонтально камерами сгорания вверх и наливаем холодную воду в рубашку охлаждения. Это следует сделать обязательно потому что мы будем пользоваться сваркой и это неизбежно будет нагревать камеру сгорания что может привести к ее деформации. Прихватываем в нескольких местах вставленный клапан. Нет необходимости капитально сваривать детали, это только увеличит вероятность деформации и потом сложнее будет отделить наш проточенный клапан, который пригодится для следующего седла. И так клапан приварен и остается только выбить его молотком с обратной стороны после того как все остынет, кто боится слова «молоток», могут плавно выпрессовать нехитрыми приспособлениями. Если седла изготовлены из сплава, например бериллий-медь, то сварка становится мало вероятна. В таком случае чтобы не утруждаться вытачиванием седла на станке, что не всегда доступно, можно нарезать резьбу на седле большим метчиком и также нарезать резьбу на подходящей толстостенной трубе заблаговременно приварив к ней клапан в районе резьбы и таким же образом выбить.

Читать еще:  Сажаем астильбу в саду

Установка седла клапана

Натяг седел клапанов. Для установки в алюминиевые головки блока цилиндров, натяг (разница в диаметрах) должен быть в следующем диапазоне:

Чугунные/порошковые 0.08-0.12 мм

Бериллий медь 0.10-0.11 мм

Установка седла намного проще чем его демонтаж, изготавливается подходящая оправка по диаметру седла, направляющей для центровки, послужит так же старый клапан, головка блока предварительно очищается и нагревается до 80-90 градусов, в несколько движений молотком быстро запрессовывается седло.

Разберемся какие седла с какими клапанами используются и для чего это нужно.

Бериллий-медь, рекомендуется к использованию с титановыми клапанами. Этот сплав седла около 98% меди обеспечивает достойный уровень теплообмена, обладает высоким сопротивлением усталости и износу при высоких температурах. Бериллий медь обеспечивает лучшую тепло передачу, чем, скажем, бронзы или железа. Недавно был разработан медно-никелевый сплав, возможно даже лучше, чем бериллий-медь. Это было сделано во многом из-за токсичности бериллия во время его обработки.
Титановые клапаны, хотя и легче по весу, но имеют тенденцию к сильному нагреванию, поэтому возникает необходимость в седле способного быстро отводить тепло.
Твердые сплавы как стеллит, хром подходят для большинства случаев, но это не лучший вариант для высоко форсированного мотора. Хоть эти сплавы как- то и адаптируются производителями по теплопроводности всё же возникает сложность в их обработке.

Головка блока цилиндров

Назначение головки блока цилиндров

В двигателях внутреннего сгорания головка блока цилиндров (ГБЦ), (ее часто называют просто головкой) устанавливается и крепится на блоке цилиндров.

Головка блока цилиндров закрывает цилиндры, образуя закрытые камеры сгорания. Между головкой блока и блоков цилиндров устанавливается прокладка головки блока цилиндров. Устройство головки блока может быть разным и значительно отличаться в зависимости от типа двигателя. В головке блока монтируются клапана с пружинами, свечи зажигания и форсунки.

Материал изготовления головки блоков цилиндров

На легковых автомобилях головка блока двигателя, как правило, изготавливается из алюминиевого сплава литьем в кокиль или под давлением.

На тяжелых (дизельных двигателях) двигателях применяют головку блока, изготовленную из чугуна методом литья. В таких двигателях седла клапанов охлаждаются и затем запрессовываются. В головке блоков имеются каналы для газов, охлаждающей жидкости, масла, и отверстия под болты для крепления головки к блоку цилиндров.

Для крепления головки к блоку цилиндров используются силовые болты и шпильки с гайками. Прокладка головки блока служит для уплотнения. Затяжка болтов головки блока проводится в определенной последовательности в рекомендуемом порядке заводом изготовителем.

Головка цилиндров нижне- клапанного двигателя

Головка для нижне- клапанных двигателей имеет простую конструкцию, где созданы каналы для охлаждающей жидкости, и отверстия под шпильки, резьбы под свечи. Примеры головки нижне- клапанного двигателя установлены на таких автомобилях: ЗИЛ 157, ГАЗ-А, ГАЗ 51. Такие двигатели являются не экономичными, что делают эту конструкцию не популярной.

Верхне- клапанная головка цилиндров

Может быть исполнена индивидуально для каждого цилиндра, так и для ряда цилиндров. Привод клапанов осуществляется штангами, которые передают усилие от распредвала.

Верхне- клапанные головки имеют несколько вариантов компоновки:

— Привод клапанов от штанг;

— Верхний распредвал (OHC);

— Два верхних распредвала (DOHC).

Индивидуальные головки цилиндров

Преимущество индивидуальных головок цилиндров в меньшей массе головки и в простоте монтажа. Чаще всего индивидуальные головки применяются на дизельных и крупноразмерных двигателях, что значительно облегчает монтаж.

Неисправности головки блока цилиндров:

  • прорыв газов, причины: искривление газового стыка, коррозия, повреждение крепежа;
  • трещина, выпадение седла;
  • износ посадки под распределительный вал или толкатели;
  • износ направляющих клапанов;
  • облом крепежа, срыв резьбы под свечу или болты, трещины.

К неисправностям головки блока также относятся поломки или износ таких деталей головки блока как: клапанов, пружин, рокеров, компенсаторов.

Срывы резьбы под свечу устраняют установкой ввёртыша, сорванный крепёж заменяют ремонтными шпильками.

К дефектам головки блока цилиндров можно отнести трещины. Трещина головки блока, как правило, приводят к прорыву газов в рубашку охлаждения и отказу работы двигателя (в этом случае ремонт головки блока не целесообразен). Чаще всего трещина блока цилиндров является показанием к замене детали. Трещины вне газового стыка могут быть заварены.

Если появились лишние стуки и снизилось давление масла, это может быть следствием износа постелей под распредвал. В таком случае постели восстанавливают бронзовыми втулками.

Повреждения от коррозии и детонации также могут сделать ремонт невозможным.

Выпавшее седло, необходимо заменить.

Если вы столкнулись с износом головки блока следует правильно провести дефектацию головки, для того, чтобы определить ремонтировать или купить головку блока цилиндров.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector