серия: Слесарь по ремонту автомобилей

               УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

                         НЕКОММЕРЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "РУССКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ШКОЛА"

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Часть 2. «Ремонт двигателя внутреннего сгорания. Диагностика.»

ОГЛАВЛЕНИЕ:

Глава 5. Введение в диагностику

1. Диагностика неисправностей по внешним признакам

1. Диагностика по цвету выхлопных газов

2. Диагностика по шумам и стукам

3. Диагностика неработающего двигателя

2. Инструментальная диагностика

1. Диагностирование неисправностей двигателя измерением давления в цилиндре в конце такта сжатия

2. Диагностирование неисправностей двигателя измерением разряжения в цилиндрах и впускном коллекторе

3. Диагностирование неисправностей двигателя измерением падения давления воздуха, подаваемого в цилиндры

4. Диагностирование неисправностей двигателя с помощью компьютерных диагностических комплексов (мототестеров) и персональных электронных диагностических приборов

Глава 6. Ремонт двигателя

1. Мойка автомобиля и двигателя

2. Снятие двигателя с автомобиля

3. Мойка двигателя снятого с автомобиля

4. Разборка двигателя

5. Мойка деталей двигателя

6. Дефектация деталей

6.6.1 Технология измерений

7. Ремонт деталей

1. Ремонт отверстий

2. Ремонт валов

3. Проверка качества выполненного ремонта

8. Комплектование деталей

9. Сборка соединений и двигателя

1. Установка гильз цилиндров в блок двигателя

2. Установка коленчатого вала в опоры двигателя

3. Сборка шатунов с поршнями

4. Установка поршневых колец на поршни

5. Установка поршней в цилиндры двигателя

6. Сборка головки блока цилиндров 6.9.7. Установка головки блока цилиндров

   10. Регулировки собранного двигателя

   11. Обкатка двигателя

   12. Гарантийное обслуживание

Глава 5. ВВЕДЕНИЕ В ДИАГНОСТИКУ.

Неисправности не возникают «вдруг» и сами по себе. Причины их появления могут быть различны. В процессе эксплуатации двигателя его детали изнашиваются, изменяется их геометрия, увеличиваются зазоры между парами трения. Износу «способствует» множество факторов: стиль вождения, условия эксплуатации, несвоевременное или/и неквалифицированное обслуживание, низкое качество горюче-смазочных материалов, работа с детонацией, калильным зажиганием, неисправными системами смазки и охлаждения и т.п. По мере износа двигателя его эксплуатация становится всё более обременительной, возрастают эксплутационные расходы, появляются проблемы в работе. Эксплуатация изношенного двигателя приведёт к его повреждению. Ремонт двигателя получившего повреждения требует больших капитальных вложений.

Прежде чем приступить к ремонту, необходимо 1) определить неисправность и 2) причину её возникновения. Задачей ремонта является устранение, как самой неисправности, так и её причин и следствий. Специалисты, занимающиеся диагностированием неисправностей должны обладать достаточной квалификацией, сводящей к минимуму возможные ошибки при диагностике. Работу специалиста-диагноста можно сравнить с работой врача, от правильного диагноза которого зависит не только успешное лечение пациента, но и его послеоперационное состояние и здоровье. «Набор» возможных неисправностей двигателя (как и любого другого узла и агрегата) не бесконечен. Этот «набор» отличается в зависимости от модели (конструкции) автомобиля и может быть «просчитан». По своей сути диагностические работы сводятся к последовательному выполнению ряда действий и специальных мероприятий, направленных на подтверждение или опровержение предположений о проявившей себя неисправности и причинах её появления. Важно, чтобы были рассмотрены действительно все возможные причины, была правильно определена очерёдность их рассмотрения (по принципу «от простого - к сложному») и применены наиболее действенные, для конкретного случая, методы диагностирования. Принцип «от простого - к сложному» - основополагающий в диагностике. Следование этому принципу позволит сократить время и издержки, а также избежать ошибок. Надеюсь, Вы согласитесь с тем, что полная разборка двигателя, слишком радикальный метод выяснения причины, почему он не запускается. А вдруг он не запускается всего лишь из-за отсутствия топлива в топливном баке!? Подытожим сказанное:

• Любая неисправность имеет причину возникновения (или несколько причин), задача диагностики состоит в их выявлении;

• При поиске неисправностей и причин их возникновения следует придерживаться определённой последовательности действий, руководствуясь принципом «от простого - к сложному».

• Диагностика предшествует любому ремонту и от того, как квалифицированно она выполнена, будет во многом зависеть качество ремонта, его стоимость и трудоёмкость. Результатом (конечным продуктом) диагностики является информация о неисправности. Данная информация используется для определения вида предстоящего ремонта (частичный или капитальный), технологии ремонта, планировании времени и затрат на его проведение.

Диагностирование может быть субъективным и объективным. Субъективное диагностирование осуществляется с помощью органов чувств и не сложных приборов, усиливающих тот или иной сигнал. К субъективному способу диагностирования относится, в том числе, и диагностика по внешним признакам. Объективное диагностирование выполняется при помощи стендов, приборов и контрольно-измерительного оборудования (инструментальная диагностика). Так же следует различать общую и углублённую диагностику. Общая диагностика позволяет оценить состояние узла или агрегата автомобиля в целом (т.е. исправен или не исправен), без указания конкретной неисправности. Углублённая диагностика выявляет не только неисправность, но и её причину.

Значительная часть возможных неисправностей механической части двигателя и, в меньшей степени, его систем может быть диагностирована субъективно, по характерным, для той или иной неисправности, внешним признакам. При этом некоторые из этих неисправностей (в особенности механической части) не поддаются диагностированию иными методами (например, инструментальными) или диагностируются ими «неуверенно». Большую часть неисправностей систем зажигания, питания и других систем двигателя, наоборот, можно выявить только с помощью специального диагностического оборудования. Следует иметь в виду и то обстоятельство, что при определённых неисправностях двигатель невозможно запустить. В подобном случае ограничены возможности применения любого из названных методов.

5.1 Диагностика неисправностей по внешним признакам.

Работа неисправного двигателя характеризуется рядом внешних проявлений, выражающихся в изменении цвета выхлопных газов, наличии посторонних шумов и стуков, повышенном расходе эксплутационных жидкостей, ухудшении основных рабочих характеристик (мощности, крутящего момента) и др.

5.1.1 Диагностика по цвету выхлопных газов.

При работе исправного отрегулированного двигателя в тёплую погоду при нормальной влажности, выхлоп из глушителя бесцветный. Изменение цвета выхлопных газов может быть следствием неисправностей в механической части двигателя или его системах.

1. Сизый (голубовато-серый) дым выхлопа, как правило, свидетельствует о попадании моторного масла в камеру сгорания цилиндра сверх допустимой нормы. Масло сгорает вместе с рабочей смесью и в виде «сизого» дыма из глушителя выбрасывается в атмосферу. Чем больше масла попадает в цилиндры, тем интенсивнее «дымление» двигателя. Сгоревшее масло не возвращается в картер двигателя и уровень его со временем понижается. Снижение уровня приходится компенсировать, доливая масло в двигатель (между плановой заменой масла, долив масла в исправный двигатель, не требуется). То есть, одновременно с дымным выхлопом наблюдается и повышенный расход масла «на угар». Часть сгоревшего масла в виде нагара откладывается на днищах поршней, клапанах и свечах зажигания. Чрезмерное отложение нагара на деталях двигателя, часто является причиной появления калильного зажигания. Частицы нагара, смываемые с деталей маслом и топливом, попадают в зазоры между парами трения и, имея значительную твёрдость, ускоряют изнашивание деталей. Масло быстро темнеет и раньше времени теряет свою работоспособность. Наличие паров масла в топливной смеси ухудшает процесс сгорания, что снижает давление газов на поршень. Крутящий момент и мощность двигателя также снижаются.

         Повышенное нагарообразование на поршнях, при неблагоприятных условиях работы (перегрузки, некачественное топливо и т.п.), может привести к детонации (нагар на поршнях увеличивает степень сжатия).

         Отложение нагара на клапанах приводит к неплотной посадке клапана в седле. Вследствие того, что перенос тепла от тарелки клапана в седло ухудшается, клапан быстро (через 300 - 500 км.) прогорает. Прогар клапана, в свою очередь, влечёт за собой разгерметизацию камеры

         сгорания, снижение компрессии и иные не желательные последствия, о которых мы уже знаем.

        Нагар, который откладывается на электродах свечей зажигания, является хорошим проводником электричества. Энергия, поступающая на свечи зажигания для воспламенения горючей свечи, «стекает» по нагару мимо электродов, что тоже вносит свою лепту в копилку неисправностей двигателя.

         Как мы видим, наряду с дымным выхлопом из глушителя, могут наблюдаться и иные проявления «неправильной» работы двигателя (повышенный расход масла, отложение нагара на деталях и т.п.), зачастую указывающие на одну и ту же неисправность и, в конечном счёте, являющиеся её следствиями. В свою очередь, эти следствия могут стать причинами неисправностей «второго порядка». Например, повышенное отложение нагара на клапане - следствие попадания масла в камеру сгорания, и при этом, - причина неплотной посадки клапана в седло, что рано или поздно, явится следствием его (клапана) прогорания. «Незаконное» проникновение «лишнего» масла в цилиндр, тоже имеет свои причины. Разобраться в хитросплетении причин и следствий, даже опытному мастеру, иногда бывает достаточно сложно. Поэтому имеет смысл придерживаться ещё одного правила: «Достоверность диагностики повышается пропорционально выявленным признакам, явно или косвенно указывающим на предполагаемую причину неисправности»

         и подытожим:

• В рассматриваемом случае, дымление двигателя является следствием попадания моторного масла в камеру сгорания;

• Наряду с дымным выхлопом из глушителя, на ту же самую причину (попадание масла в камеру сгорания), прямо или косвенно могут указывать:

Повышенный расход масла на угар;

• Отложения нагара на деталях двигателя и свечах зажигания;

• Ухудшение рабочих характеристик двигателя;

• Иные признаки (о которых мы поговорим ниже).

Основными причинами попадания масла в камеру сгорания двигателя могут быть:

1. Износ цилиндропоршневой группы в целом или маслосъёмных колец в частности;

2. Поломка деталей ЦПГ (колец, поршня, перемычек между кольцами на поршнях и т.п.), а так же задиры и царапины на зеркале цилиндра и юбке поршней, а так же коксование маслосъёмных колец в канавках поршня;

3. Износ маслосъёмных колпачков (сальников) клапанов, направляющих втулок клапанов и стержней клапанов;

4. Износ уплотнений вала турбокомпрессора (для двигателей с турбонаддувом).

Как много можно рассказать о двигателе, работающем с дымным выхлопом даже не заглядывая ему под капот. И масло он потребляет, и пробег у него, наверняка, «солидный», и изношен он сверх меры. А если ещё и возможные причины дымления перечислить! На непосвященных Ваш рассказ произведёт неизгладимое впечатление. Но полученное нами удовлетворение будет не полным, если из приведённого перечня возможных причин мы не выделим истинную причину. Но как это сделать? И можно ли это сделать, рассматривая только внешние признаки неисправностей? Отвечаем: В каких-то случаях можно, в других случаях придётся призвать

             на помощь инструментальную диагностику, а в исключительных случаях, истинную причину неисправности, как и саму неисправность, покажет только «вскрытие» (т.е. разборка двигателя).

1. . Износ деталей ЦПГ «в целом» чаще всего происходит естественным путём. То есть детали изнашиваются постепенно в течение достаточно длительного периода эксплуатации. Логично предположить, что ко времени выработки двигателем своего ресурса, наряду с износом деталей ЦПГ, изношенными могут оказаться и другие детали (так и происходит на самом деле). При этом, одновременно с дымным выхлопом и повышенным расходом масла на угар, могут наблюдаться такие характерные признаки «приближающейся старости», как:

• Низкое давление масла в системе смазки, вызванное износом шеек KB и их вкладышей;

• Повышенное давление картерных газов, вызванное прорывом рабочих и отработавших газов в картер двигателя через зазоры между изношенными деталями ЦПГ;

• Попадание масла в корпус воздушного фильтра воздухоочистителя и на вход двигателя через систему вентиляции картера, вследствие повышенного давления картерных газов. При этом, загрязнение воздушного фильтра маслом, в свою очередь, может стать причиной неустойчивой работы двигателя из-за переобогащения топливно-воздушной смеси («замасленный» фильтр плохо пропускает воздух);

• Посторонние шумы и стуки при работе двигателя, прослушиваемые в определённых зонах двигателя и вызванные увеличенными зазорами в сопряжении изношенных деталей или ослаблением посадок и креплений (см. раздел 5.1.2 «Диагностика по шумам и стукам»);

• Низкая компрессия во всех цилиндрах двигателя из-за износа деталей ЦПГ (см. раздел 5.2 «Инструментальная диагностика).

Имея «в наличии» такой «букет болезней» (или, даже часть этого букета), наряду со значительным пробегом автомобиля, можно с достаточной уверенностью говорить о существенном износе двигателя и готовиться к его капитальному ремонту.

2. . Поломки деталей ЦПГ происходят по причинам отличным от причин естественного износа, в процессе которого детали всех цилиндров двигателя изнашиваются более или менее равномерно и одинаково. Поломки возникают вследствие: 1) неграмотной эксплуатации в т.ч. эксплуатации сильно изношенного двигателя; 2) попадания в цилиндр инородных предметов; 3) неисправности систем двигателя (смазки, охлаждения); 4) неквалифицированно выполненного ремонта.

         Так как, весьма маловероятно, что одновременно произойдёт задир зеркала всех цилиндров или сразу сломаются (или закоксуются) кольца всех цилиндров двигателя то, в данном случае, в качестве основной причины появления дымного выхлопа, следует рассматривать неисправность одного - двух цилиндров, а не двигателя в целом. При этом:

• Будут отсутствовать, уже названные нами, признаки «старости» двигателя;

• Пробег автомобиля не будет критическим;

• Измеренная компрессия будет низкой только в неисправных цилиндрах;

• Забрасываться маслом будут свечи только неисправных цилиндров;

• При «закорачивании» на массу свечи неисправного цилиндра, дымность выхлопа будет снижаться.

Поиск «неисправного цилиндра» «закорачиванием» на массу свечи зажигания (принудительным отключением цилиндра) давно известный и, можно сказать классический, метод диагностики, основанный на том, что при обесточивании свечи одного из цилиндров работающего двигателя, обороты KB двигателя падают, если цилиндр исправен, и не изменяются (или изменяются

несущественно), если цилиндр не работает (или работает с перебоями). Аналогичным способом определяют цилиндр «виновный» в наличии дымного выпуска или посторонних шумов и стуков. Причины неработоспособности самого цилиндра (неисправная свеча зажигания или высоковольтный провод, прогоревший клапан или сломанные кольца и т.п.), определяются отдельно.

Следует особо обратить внимание на небезопасность применения данного метода на автомобилях, имеющих электронные системы управления зажиганием, если «закорачивание» свечи осуществляется старым «дедовским» способом, т.е. путём отсоединения от неё высоковольтного провода. Описанный способ применим только лишь для двигателей с классической контактной системой зажигания. Для всех других систем разрыв в цепи вторичного напряжения при работающем двигателе приведёт к выходу из строя электрического оборудования (датчиков, ЭБУ, модуля зажигания и т.п.). Данное предостережение не означает, что описанный метод диагностики совсем не подходит для современных автомобилей. Просто существуют другие, более безопасные способы «отключения» свечей зажигания, как с помощью специальных диагностических приборов и комплексов, так и «вручную», при отсутствии таковых.

100. . Износ и старение (потеря эластичности) маслосъёмных колпачков (сальников) клапанов наступает после 80 - 100 тысяч км. пробега и, как правило, происходит задолго до того как двигатель выработает свой ресурс (200 - 250 тысяч км.). Внешние проявления в работе двигателя, вызванные износом сальников клапанов и деталей ЦПГ весьма схожи, но при диагностике этих неисправностей, ошибка в установлении истиной причины нежелательна (замена колпачков занимает около полутора часов работы, замена изношенных деталей ЦПГ с расточкой цилиндров - это уже капитальный ремонт двигателя). Избежать подобной ошибки можно, оценив компрессию в цилиндрах двигателя (см. раздел 5.2.1). Дополнительно к перечисленным выше признакам, на износ маслосъёмных колпачков прямо или косвенно могут указывать следующие факторы:

• Усиление дымного выхлопа при перегазовках двигателя;

• Наличие моторного масла на резьбовой части вывернутой свечи зажигания;

• Наличие тёмных полос нагара на корпусе подшипников распределительного вала или клапанной крышке (не всегда) напротив клапана, чей колпачок «пропускает» (в цилиндр колпачок пропускает масло, а из цилиндра - отработавшие газы, которые и оставляют след на корпусе подшипников);

• Повышенный расход масла на угар.

         Износ направляющих втулок клапанов и стержней клапанов сверх допустимых значений, так же приводит к попаданию масла в цилиндры двигателя чему, зачастую, не могут препятствовать, даже исправные сальники. Так как износ этих деталей, большей частью, происходит естественным образом, то одновременно с ними изнашиваются и другие детали двигателя. О «букете болезней», сопровождающих изношенный двигатель, мы уже говорили.

4. . Износ уплотнений вала турбокомпрессора приводит к значительному увеличению расхода масла на угар и сильному дымлению двигателя вследствие попадания большого количества масла через патрубки турбокомпрессора и впускной коллектор в цилиндры. При измерении компрессии в цилиндрах, её величина может существенно превышать норму, из-за «уплотнения» маслом зазоров между парами трения деталей ЦПГ. Возникают проблемы с запуском и работой бензинового двигателя, по причине забрасывания маслом свечей зажигания. При аварийном выходе из строя уплотнений вала турбокомпрессора или его подшипников возможенгидроудар.

         Гидроудар происходит вследствие вытекания в цилиндр через повреждённые уплотнения большого количества масла, объём которого превышает объём камеры сгорания. Поршень, движущийся к ВМТ в конце такта сжатия «ударяется» о масло (жидкость не сжимаема) и двигатель останавливается. Шатун того цилиндра, где произошёл гидроудар, как правило, деформируется по оси. Повреждения могут получить и другие детали двигателя. К гидроудару больше «склонны» дизельные двигатели, имеющие малый объём камеры сгорания. Гидроудар возможен и при попадании в цилиндры воды, например, при преодолении водных преград.

2. Серый или чёрный цвет выхлопных газов, как правило, указывает на неполное сгорание топлива в цилиндрах двигателя.

         Несгоревшее топливо, в виде копоти, осаждается на деталях двигателя (днищах поршней, электродах свечей зажигания и накаливания, клапанах) и в виде чёрного дыма выбрасывается в атмосферу. В выхлопных газах значительно возрастает доля вредных примесей (в основном СО, СН и С), ощущается характерный запах «несгоревшего топлива». Характеристики двигателя (мощность, крутящий момент, экономичность) ухудшаются. Работа бензинового двигателя, при этом, может сопровождаться «выстрелами» из глушителя с выбросом пламени.

         Причина «выстрелов» - в парах несгоревшего топлива, которые вместе с отработавшими газами попадают из цилиндров в выпускной трубопровод, а через него в атмосферу. На выходе из глушителя пары, имеющие высокую температуру, смешиваются с атмосферным воздухом, и самовоспламеняются. При неисправной («прогоревшей») системе выпуска, воспламенение паров несгоревшего топлива может происходить непосредственно внутри неё, что часто является причиной разрушения системы выпуска.

         Неполное сгорание топлива неблагоприятно отражается и на работе каталитического нейтрализатора выхлопных газов. Нейтрализатор может получить «отравление» парами топлива и выйти из строя. Неисправность нейтрализатора приводит к проблемам в работе двигателя, вплоть до невозможности его запуска вследствие значительного возрастания сопротивления выпуску.

         «Отравление» каталитического нейтрализатора произойдёт и в том случае, если заправлять автомобиль этилированным топливом (т.е. бензином, содержащим тетраэтилсвинец). Тетраэтилсвинец является сильным антидетонатором. Из-за высокой токсичности тетраэтила свинца, использование его в качестве присадки, повышающей октановое число топлива, в настоящее время запрещено на законодательном уровне в большинстве стран Мира.

          Итак:

• В рассматриваемом случае, дымление двигателя является следствием неполного сгорания топлива;

• Наряду с дымным выхлопом из глушителя, на ту же самую причину (неполное сгорание топлива), прямо или косвенно могут указывать:

• Характерный запах несгоревшего топлива, который может ощущаться даже при отсутствии видимого выхлопа из глушителя;

• Повышенное содержание СО, СН (определяется газоанализатором) и «чистого» углерода (т.е. сажи и копоти) в отработавших газах;

• Повышенный расход топлива;

• Наличие «печного» нагара (т.е. сажи и копоти) на свечах зажигания;

• Возможный затруднённый запуск двигателя, неравномерная работа двигателя на режиме холостого хода и ухудшение его рабочих характеристик;

• «Выстрелы» в глушителе

Наиболее вероятными причинами появления дыма серого - чёрного цвета могут являться:

1. Неисправности в системе питания двигателя;

2. Неполное закрытие или прогорание выпускных клапанов;

3. Неисправности в системе наддува двигателей.

   1. . Неисправности в системе питания двигателя наиболее частая причина неполного сгорания топлива.

         Двигатель работает на топливно-воздушной смеси, состоящей из паров топлива и воздуха, смешанных в определённой пропорции (воздух содержит кислород, необходимый для горения топлива). Для полного сгорания одной весовой части топлива (пусть этой весовой единицей будет килограмм) требуется примерно 14,7 весовых частей (килограмм) воздуха. Состав смеси, состоящий из одного кг топлива и 14,7 кг воздуха (1 : 14,7), называется стехиометрическим составом. Топливно-воздушная смесь, содержащая относительно большую часть топлива (или меньшую часть воздуха), считается богатой смесью и на сгорание всего топлива, имеющегося в данной смеси, не хватает воздуха (свободного кислорода). Несгоревшее топливо, в виде чёрного дыма (сажи), выбрасывается через систему выпуска автомобиля в атмосферу.

         Причин, по которым система питания готовит богатую смесь достаточно много. Обобщённо проблема выглядит следующим образом. Либо в должном количестве в систему не подаётся воздух (например, загрязнён воздушный фильтр или воздушные жиклёры, неисправен датчик- расходомер воздуха системы управления двигателем и т.п.), либо с переизбытком поступает топливо (например, негерметичны топливные форсунки, разрегулирована система холостого хода и т.п.).

         Так как в задачу данного пособия не входит подробное рассмотрение неисправностей систем двигателя, в том числе и систем питания, для более подробного ознакомления с затронутой темой мы отсылаем читателя к другим изданиям профильного направления.

2. . Неполное закрытие клапанов возможно по причине: 1) отложений на стержне и тарелке клапана большого количества нагара, препятствующего плотной посадке клапана в седло (нагарообразование на клапанах является следствием попадания масла в камеру сгорания через неисправные маслосъёмные колпачки); 2) износа рабочих поверхностей тарелки клапана и седла; или 3) из-за отсутствия зазоров в приводе клапанов (напомним, что величина этих зазоров регламентируется производителем и подлежит контролю и регулировке с периодичностью ТО - 2). Неполная посадка клапана приводит к снижению компрессии в цилиндре из-за чего цилиндр частично или полностью выключается из работы. Как следствие, двигатель работает с перебоями, его рабочие характеристики ухудшаются, свечи в неработающем цилиндре холодные (т.к. в цилиндре нет горения смеси) И мокрые (т.к. «забрасываются» топливом).

         Прогар клапана приводит к выключению цилиндра из работы, так как при значительном повреждении клапана, компрессия в цилиндре стремится к нулю. Одновременное прогорание клапанов в нескольких цилиндрах явление достаточно редкое, поэтому, при проведении замеров компрессии её величина в исправных цилиндрах должна соответствовать норме.

3. . К неисправностям системы наддува двигателя, приводящим к появлению дымного выхлопа, можно отнести заклинивание вала турбокомпрессора или неисправности в приводе компрессора. Неисправности диагностируются визуально.

3. Выхлопные газы белого цвета свидетельствуют о наличие в их составе паров воды.

         В сырую и холодную погоду выхлоп белого цвета не является признаком неисправности двигателя. Причиной его появления становится конденсат, образующийся в системе выпуска из-за разницы температур отработавших газов и атмосферного воздуха. Если этот конденсат и

         приносит вред, то только самой системе выпуска.

        Наличие водяного пара в выпускных газах при положительной температуре и нормальной влажности воздуха, может указывать на невысокое качество залитого в бак топлива (содержит воду), или на попадание охлаждающей жидкости в цилиндры двигателя. В первом случае иногда можно наблюдать, как вода вытекает из глушителя буквально ручьём. Вода вызывает коррозию топливопроводов, плунжерных пар топливного насоса высокого давления дизелей, форсунок, других деталей системы питания и деталей двигателя. При отрицательных температурах вода, содержащаяся в топливе, может замёрзнуть в корпусе топливного насоса и стать причиной отказа двигателя запускаться.

         Воду из топливного бака удаляют, открутив сливную пробку, ввёрнутую в дно бака, и спустив отстой. Топливные фильтры дизельных двигателей имеют отстойники, также оборудованные сливной пробкой. Если количество воды в топливе незначительно, его можно удалить, добавляя в топливо специальные (как правило содержащие спирт) присадки, связывающие воду, или чистый спирт из расчёта 100 мл. спирта на 10 литров топлива. Частично связывают воду и моющие присадки для топливных систем. Профилактическое использование топливных присадок целесообразно использовать не реже чем через 5000 км. пробега.

         Попадание охлаждающей жидкости в цилиндры двигателя. Одной из основных причин попадания охлаждающей жидкости в цилиндры двигателя традиционной конструкции, является прогорание прокладки между головкой блока и блоком цилиндров двигателя. Причиной же самого прогорания является негерметичность стыка между этими корпусными деталями, возникающего либо из-за уменьшенного момента затяжки болтов (гаек) крепления головки блока, либо из-за деформации привалочных плоскостей. В свою очередь, деформация плоскостей случается вследствие сильного перегрева двигателя, или серий перегревов. Нарушение теплопередачи между «несостыкованными» корпусными деталями двигателя и прорыв в стык отработавших газов, имеющих высокую температуру, приводят к повреждению прокладки.

         В качестве дополнительных признаков, указывающих на попадание охлаждающей жидкости в цилиндры двигателя, могут быть:

• Снижение уровня охлаждающей жидкости в системе охлаждения;

• Наряду с дымным выхлопом, из глушителя выбрасываются капли (брызги) охлаждающей жидкости.

Чтобы определить, что же в действительности выбрасывается из глушителя, конденсат или охлаждающая жидкость, можно проверить «состав», этой жидкости на ощупь. (Осторожно! Жидкость горячая). Антифризы на основе этиленгликоля маслянисты на ощупь и сладковаты на вкус. (Осторожно! Содержащийся в «Тосоле» этиленгликоль - ядовит).

Органолептический способ диагностики (т.е. на нюх, на вкус, на ощупь) сложно рекомендовать к применению. Он не совсем гигиеничен и, если не соблюдать элементарных правил и норм «здравого смысла» может быть опасен для здоровья. В тоже время, это старый и испытанный временем способ, имеющий место в повседневной практике, и использующийся для подтверждения (или опровержения) некоторых предположений. Данный способ, может быть, применим, и в тех случаях, когда другие способы диагностирования недоступны.

• Появление пузырьков воздуха в расширительном бачке системы охлаждения при работающем двигателе.

Через прогар в прокладке головки блока, образующийся между цилиндром и протокой рубашки охлаждения, в цилиндр попадает охлаждающая жидкость, а из цилиндра в рубашку охлаждения рабочие и отработавшие газы в виде пузырьков всплывающие в расширительном бачке и радиаторе системы охлаждения. Сильное повреждение прокладки головки блока и значительный выход газов в рубашку охлаждения приводит к «закипанию» охлаждающей жидкости и перегреву двигателя;

• Появление запаха отработавших газов из расширительного бачка радиатора;

• Увеличение уровня масла в картере двигателя, изменение цвета масла до светло- жёлтого или коричневато-жёлтого и образование водно-масляной эмульсии.

На работающем двигателе, попадающая в цилиндры охлаждающая жидкость вместе с отработавшими газами выбрасывается в атмосферу в виде водяного пара. На неработающем двигателе охлаждающая жидкость через зазоры между деталями цилиндропоршневой группы просачивается в картер, где, имея плотность большую, чем у масла, опускается на дно поддона картера, а при запуске двигателя смешивается с маслом с образованием эмульсии. Эксплуатация двигателя на эмульсии приведёт к повреждению деталей КШМ и ГРМ. Эмульсия в виде «пены» светло-жёлтого цвета может наблюдаться и на крышке маслозаливной горловины. На измерительном щупе, как правило, заметны капельки воды.

Причиной попадания охлаждающей жидкости в масло, может быть и наличие трещин в рубашке охлаждения двигателя или повреждение (например, коррозия) внутренних технологических заглушек, той же рубашки охлаждения. При наличии трещин и повреждении заглушек, возможно не только попадание охлаждающей жидкости в масло, но и масла в систему охлаждения, с образованием эмульсии, в том числе и в радиаторе. Подобная картина может наблюдаться также при повреждении промежуточного охладителя масла (для двигателей с охладителем масла).

• Неустойчивая работа двигателя.

Цилиндр двигателя, в который поступает охлаждающая жидкость, частично (если количество поступающей жидкости невелико) или полностью выключается из работы. Свечи зажигания (накаливания) в таких цилиндрах холодные и мокрые («забросаны» охлаждающей жидкостью).

5.1.2 Диагностика неисправностей по шумам и стукам.

Мы живём в океане звуков. Всё что, так или иначе, движется и перемещается в пространстве, пусть даже на микроскопические расстояния, производит свой звук в характерной только данному предмету тональности, продолжительности, громкости, интенсивности и области спектра. Человеческое ухо воспринимает далеко не весь спектр звуков, издаваемых окружающими нас объектами. Характер звуков огромного числа предметов столь же индивидуален, сколь индивидуален рисунок сетчатки глаза или, например, голос человека. И, как по голосу, или по шуму шагов на лестничном марше, Вы распознаёте близкого или хорошо знакомого Вам человека, как врач, по хрипам в лёгких ставит диагноз завзятому курильщику, так и обученные специалисты, по шумам и стукам, могут определять неисправности двигателя.

        Обращаю Ваше внимание на то, что при диагностике неисправностей речь идёт о нехарактерных для двигателя (или иного агрегата) шумах и стуках, т.е. о звуках, появление которых, вызвано неисправностью каких либо деталей, механизмов или систем. Источники шума работающего двигателя многообразны. Это и звук, впрыскиваемого форсунками топлива, и, всасываемого двигателем воздуха, и, взаимодействующих друг с другом деталей. С шумом, издаваемым двигателем, борются конструкторы и производители. На законодательном уровне большинства развитых стран, приняты законы, ограничивающие предельный уровень шума автотранспортных средств. Но создать совершенно бесшумный двигатель так же нереально, как изобрести вечный (хотелось бы ошибиться). Шумность двигателя увеличивается по мере износа его деталей, из-за поломки деталей или неисправности отдельных систем и механизмов. По большей части, шумы и стуки являются следствием увеличения зазоров в сопряжении деталей, ослабления посадок и креплений. Диагностика неисправностей, проявляющих себя в виде посторонних шумов, имеет ряд существенных сложностей, и специалистов, владеющих и грамотно пользующихся данным методом, не так много.

         При прослушивании двигателя следует определить:

• Источник звука (стука);

• Характер стука (регулярный или нерегулярный, периодический);

• Частоту стука относительно частоты вращения коленчатого или распределительного вала (большая, меньшая или равная);

• Зависимость интенсивности стука (увеличивается, уменьшается или не зависит) от нагрузки, частоты вращения валов и температуры двигателя;

• Тональность звука.

         Полученная на основе прослушивания информация анализируется и сопоставляется с данными, полученными иными способами диагностирования. На основе сопоставления данных и анализа имеющихся признаков, делаются выводы о причинах появления стуков и возможных неисправностях.

         Для прослушивания двигателя используют стетоскоп (прибор, которым врачи прослушивают лёгкие и сердце пациента). Автомобильный стетоскоп представляет собой длинную (около одного метра) слуховую трубку, со слуховым приспособлением мембранного типа (или просто «воронкой») на одном конце, и «мундштуком», прикладываемым к уху, на другом. При отсутствии специализированного стетоскопа можно пользоваться медицинским, или сухой деревянной палочкой, один конец которой прикладывается к прослушиваемому месту, а другой к уху.

         Медицинский стетоскоп может показаться Вам очень «громким». Прослушивать через него работающий двигатель, работа сама по себе не из лёгких. Есть специалисты, которые предпочитают «слушать ртом», зажимая конец тонкой «слуховой» палочки зубами. Это не шутка. Попробуйте, вдруг получится.

         Двигатель прослушивается в нескольких, условно выделенных зонах (рис. 5.1).

• В зоне 1, расположенной вдоль оси крепления коленчатого вала, прослушиваются коренные подшипники коленчатого вала;

• В зоне 2, расположенной немногим выше зоны 1 (на длину кривошипа KB), прослушиваются стуки шатунных подшипников;

• В зоне «верхней мёртвой точки» (зона 3) прослушивается стук поршней и поршневых пальцев

• В зоне 4, лежащей вдоль оси крепления клапанной крышки, прослушивается распределительный вал (при верхнем размещении РВ на двигателе) и детали привода клапанов;

• В зоне 5, в передней части двигателя, прослушивается привод распределительного вала.

         В зависимости от конструктивных особенностей двигателя число зон и их расположение может быть иным.

         Стоит напомнить, что наибольшие нагрузки детали КШМ испытывают при прохождении через мёртвые точки и, в первую очередь, через верхнюю мертвую точку в начале такта рабочего хода. Так как появление посторонних стуков связано с увеличенными зазорами в сопряжениях деталей то, очевидно, что «слушать» нужно как раз в тех «зонах», где детали «проходят» через мёртвые точки.

         Каждая неисправность имеет своё звучание. Но мы не станем останавливаться на словесном описании звуков, издаваемых изношенными деталями или деталями, получившими повреждения. Для восприятия звука, звук должен быть услышан, и только в этом случае станут понятны такие словесные определения звука, как металлический, глухой, звонкий, тикающий, стучащий, высокий, низкий, дребезжащий и т.п. Не услышав звук, перечисленные определения останутся всего лишь словами, а слова без понимания сущности бессмысленны и, в конкретном случае, не имеют под собой практической основы.

         Тональность и интенсивность звука, как правило, изменяется, или звук исчезает при принудительном выключении из работы неисправного цилиндра. Данный приём, во многих случаях, позволяет локализовать неисправность, и уже был описан нами ранее.

5.1.3 Диагностика неработающего двигателя.

Трудности, возникающие с определением причин неисправностей неработающего двигателя, заключаются как в невозможности, или ограниченности возможностей применения инструментальных методов диагностирования, так и невозможности оценки состояния двигателя по внешним признакам (шумам и стукам, цвету выхлопных газов и т.п.). Причин «нежелания» двигателя запускаться и работать, может быть достаточно много, но все они, обобщённо, связаны с неисправностью небольшого числа систем или механизмов. Зная конструкцию двигателя и принцип его работы, можно «вычислить» эти системы и «просчитать», их неисправности.

Запуск может быть невозможен по причине неисправностей:

• в системе пуска двигателя;

• в системе питания;

• в системе зажигания;

• в системе управления двигателем (зажиганием и впрыском топлива);

• в механической части двигателя.

        Неисправности, имеющиеся в других системах двигателя (например, смазки или охлаждения), могут стать причинами появления неисправностей в его механической части, но непосредственно влиять на процесс пуска двигателя, не могут. Рассмотрим виртуальный пример, весьма типичный для повседневной жизни. Вы автомеханик, перед Вами автомобиль, двигатель которого (со слов владельца автомобиля) не запускается. Каковы Ваши действия?

1. Поиск неисправностей лучше начать с расспроса владельца автомобиля о симптомах неисправности (в начале данной главы мы уже сравнивали работу диагноста с работой врача). Полученная информация, возможно, позволит Вам сделать некоторые предварительные выводы и избежать ошибок в выборе средств и методов. При этом настоятельно не рекомендуется учитывать мнение владельца о возможных причинах неисправности в силу субъективности, а часто и необъективности этого мнения (владелец автомобиля не является профессионалом и его представления об устройстве двигателя и процессах, в нём протекающих, могут быть чересчур «романтичны»).

2. Сесть за руль и произвести штатный запуск двигателя.

   Данное действие имеет одно ограничение. Если при предварительном опросе клиента выяснилось, что давление масла в системе смазки отсутствовало или было ниже нормы (светилась сигнальная лампа аварийного давления масла, прослушивался скрип распределительного вала и т.п.), от запуска двигателя имеет смысл воздержаться. Также, не разобравшись с причиной неисправности, ни в коем случае не стоит производить запуск двигателя способом буксировки другим автомобилем, что может привести к повреждениям двигателя.

   При попытке запуска двигателя в штатном порядке, возможны несколько вариантов развития событий. Каждому из этих вариантов будет соответствовать свой «ассортимент» возможных причин неисправности, из которого нам нужно выбрать единственно верную причину.

  Коленчатый вал проворачивается стартером, но двигатель не запускается.

        Если коленчатый вал проворачивается стартером с пусковой частотой (не менее 180 об/мин. у бензинового двигателя и не менее 260 об/мин. у дизельного), предположение о неисправности системы пуска оказывается несостоятельным и отбрасывается. Не могут рассматриваться в качестве причин и такие механические поломки в двигателе как заклинивание поршней в цилиндрах, заклинивание коленчатого вала в опорах, попадание посторонних предметов в привод распределительного вала и т.п. Становится очевидным, что неисправности, не позволяющие запустить двигатель нужно искать в системе питания (например, не подаётся топливо), в системе зажигания (например, неисправны её детали) или в системах управления топливоподачей и зажиганием. Возможны и некоторые иные причины (например, «сбиты» фазы газораспределения, сильно изношены детали ЦПГ и др.).

        Коленчатый вал не проворачивается стартером или проворачивается с трудом.

        В числе первоочередных причин рассматриваются неисправности в системе пуска и механической части двигателя. Чтобы сузить круг поиска вокруг возможных причин, можно (и нужно) вручную прокрутить коленчатый вал специальным ключом. При свободном вращенииKB ключом, предположение о «заклинивании» деталей двигателя отбрасывается. При тугом вращении KB ключом, или невозможности его провернуть, на второй план отводятся предположения о неисправности системы пуска. Причинами того, что коленчатый вал не проворачивается, могут быть:

• Заклинивание коленчатого вала двигателя в опорах.

Причиной заклинивания коленчатого вала чаще всего является перегрев и разрушение подшипников коленчатого вала вследствие работы с недостатком или отсутствием смазки.

• Заклинивание поршня в цилиндре.

Заклинивание случается вследствие перегрева двигателя. После охлаждения двигателя поршень «получает свободу», но из-за остаточных деформаций поршня, в цилиндре будет наблюдаться низкая компрессия и прорыв масла в камеру сгорания. Двигатель будет работать шумно.

• Столкновение поршня с клапаном.

Столкновение происходит по причине обрыва ремня привода распределительного вала, «срезания» зубьев ремня или «проскакивания» ремня (цепи) на зубьях шкива (звёздочки) РВ. В рассматриваемом случае, KB будет невозможно провернуть только в одном направлении, например, по ходу вращения.

• Попадание в привод распределительного вала (например, под цепь), посторонних предметов (например, оборвавшегося успокоителя цепи).

В рассматриваемом случае, KB будет невозможно провернуть только в одном направлении.

В технических изданиях по ремонту автомобилей и в сервисной литературе, как правило, приводится перечень возможных неисправностей агрегатов конкретного автомобиля, их причин и способов устранения. Даются рекомендации по проверке причин неисправностей. Эти данные приводятся в виде таблиц и удобны для использования. Ниже, в качестве примера, приводится фрагмент такой таблицы

фрагмент такой таблицы

.Таблица №5.1. Неисправности двигателя и его систем

Перечень возможных неисправностей	Диагностика	Методы устранения
Коленчатый вал не проворачивается стартером
Аккумуляторная батарея разряжена	Напряжение на выводах аккумуляторной батареи ниже 12 вольт	Зарядите аккумуляторную батарею
Снижение ёмкости аккумуляторной батареи	Напряжение на выводах аккумуляторной батареи          при выключенных потребителях 12 вольт, но при включении стартера падает ниже 9 вольт	Зарядите аккумуляторную батарею, если емкость заряженной батареи недостаточна, замените батарею
Окисление полюсных выводов аккумуляторной батареи или плохой контакт с клеммами	Визуальный контроль, проверка надёжности контакта	Зачистить и подтянуть контакты
Заклинивание двигателя	Коленчатый вал не проворачивается или с трудом проворачивается ключом	Отремонтировать двигатель
Повреждены шестерни привода стартера или зубья венца маховика	Визуальный осмотр после снятия стартера	Заменить стартер или маховик
Коленчатый вал проворачивается стартером, но двигатель не запускается
Нет топлива в топливном баке	Проверить уровень топлива	Долить топливо
Аккумуляторная батарея разряжена	Напряжение на выводах аккумуляторной батареи ниже 12 вольт	Зарядите аккумуляторную батарею
Повышенное сопротивление вращению коленчатого вала          вследствие неисправностей в механической части двигателя	Коленчатый вал не проворачивается или с трудом проворачивается ключом	Отремонтировать двигатель

        Перечень возможных неисправностей двигателей различных конструкций будет отличаться.

5.2. Инструментальная диагностика.

Инструментальная диагностика широко практикуемый метод определения неисправностей, по измеренным выходным параметрам и рабочим характеристикам двигателя и его систем. Замеры производятся с помощью специального оборудования и инструмента.

Хочется предостеречь читателя от проявления «завышенных ожиданий» к возможностям дорогих электронных диагностических комплексов и недооценки «простых» диагностических приборов и приспособлений, например, таких как компрессометр, компрессограф, вакуумметр, стетоскоп, мультиметр и т.п. Каким бы дорогим и сложным не был, используемый Вами прибор, в качестве выходного значения измеренного параметра он выдаст число (график, осциллограмму). А что означает, применительно к данной ситуации, сия

            двух - четырёхзначная цифра на дисплее Вашего мототестера, «догадываться» Вам. Так что не «крутое» оборудование красит автосервис, а грамотный, обученный и вменяемый (в смысле, порядочный и не пьющий) персонал. Без него (обученного персонала), любое, даже самое дорогое и самое современное оборудование, всего лишь груда железа. А «дядя Миша» из гаража по соседству, «оборудованного» обычным компрессометром и «укомплектованного» жизненным опытом своего владельца (который, кстати, в отличие от «железа», не купишь ни за какие деньги), расскажет о неисправном автомобиле несравнимо больше.

В данном издании мы не станем подробно останавливаться на технологиях тестирования двигателя и систем управления двигателем с помощью компьютерных диагностических комплексов и персональных электронных диагностических приборов (мототестеров, сканеров и т.п.). Для овладения этими технологиями нам понадобятся знания автоэлектрики, систем управления и персонального компьютера. Эти знания не предусматриваются программой того курса, который Вы держите в руках. Но не стоит впадать в отчаяние. Значительную (если не подавляющую) часть всех возможных неисправностей можно уверенно распознать с помощью относительно простых и, кстати, доступных по цене, диагностических приборов и приспособлений.

         Приступая к работе, стоит понимать, что применение любого из методов, относящихся к инструментальной диагностике, не является самоцелью. То есть, этому применению должны быть предпосылки (Вы же не измеряете себе температуру без особых на то причин или оснований). Такой предпосылкой (основанием) для обоснованного использования того или иного метода инструментальной диагностики, является наличие признаков той или иной неисправности (как основанием для измерения температуры пациенту, является наличие у него признаков, например, простуды).

         Прежде чем приступить к диагностированию двигателя, необходимо провести все необходимые регулировочные операции. Мощностные характеристики исправного, но неотрегулированного двигателя могут снизиться до 20 - 30% от номинальных значений. Общее техническое состояние двигателя оценивают по 1) эффективной мощности; 2) давлению масла в системе смазки; 3) удельному расходу топлива; 4) содержанию вредных веществ в отработавших газах; 5) общему уровню и спектру шумов и вибраций. Если перечисленные параметры находятся в рабочих пределах, то двигатель пригоден для дальнейшей эксплуатации. В противном случае следует выполнить более детальную поэлементную проверку систем и механизмов двигателя на пример обнаружения конкретной неисправности.

5.2.1 Диагностирование неисправностей двигателя измерением давления в цилиндре в конце такта сжатия.

Определение неисправностей деталей ЦПГ и двигателя в целом по величине давления, развиваемого поршнем в цилиндре в конце такта сжатия, является одним из самых доступных, дешёвых и действенных способов, широко применяемого на практике. Величина давления (компрессии) в цилиндрах исправного и отрегулированного двигателя, имеющего степень сжатия в пределах 9-11 единиц, должна составлять 10-14 кгс/см.кв. Она не должна быть ниже 10 кгс/см.кв., и не должна отличаться по цилиндрам более чем на 1 кгс/см.кв. Компрессия меньше названного значения «не запрещает» дальнейшую эксплуатацию автомобиля. Она лишь косвенно указывает на общий износ двигателя или на наличие в нём, каких либо неполадок.

        Мы уже знаем, что на величину компрессии в цилиндре влияют такие неисправности как: 1) износ или поломка деталей цилиндропоршневой группы; 2) негерметичность клапанов; 3) прогорание прокладки головки блока, и некоторые другие неисправности. Основанием для измерения компрессии являются признаки соответствующих неисправностей. Измерением компрессии, мы должны подтвердить или опровергнуть свои подозрения относительно наличия той или иной неполадки и, по возможности сделать соответствующие выводы о причинах её появления.

         Прибор для измерения давления в цилиндре - компрессометр представляет собой манометр с обратным клапаном, вставленными в полую трубку с резиновым наконечником (или резьбовой частью) на конце и гайкой (клапаном) для выпуска воздуха (рис. 5.2). 

        Для измерения компрессии прибор прижимается к свечному отверстию (в дизеле, к отверстию свечи накаливания или форсунки), или ввёртывается в него. Коленчатый вал двигателя проворачивается стартером до тех пор, пока показания прибора не перестанут расти. Отчёт снимается по шкале манометра и записывается в блокнот (или запоминается). Компрессия измеряется во всех цилиндрах двигателя. Полученные значения сравниваются. На основании выполненных измерений и иных данных, делаются выводы о состоянии деталей двигателя. При интерпретации результатов замеров следует учитывать то, что на величину измеренного давления, помимо возможных неисправностей, будут оказывать влияние и такие факторы как: 1) температура двигателя (повышает компрессию); 2) величина открытия дроссельной заслонки (повышает компрессию); 3) состояние воздушного фильтра; 4) состояние системы пуска (коленчатый вал должен вращаться стартером с «пусковой частотой»); 5) зазоры в клапанном механизме; 6) состояние топливной системы (излишки топлива смывают масло со стенок цилиндров и снижают компрессию); 7) наличие излишек масла в цилиндре (масло уплотняет зазоры между деталями ЦПГ и повышает компрессию) и т.п. Все эти факторы, так же определяют и технологию проведения измерений. При выполнении измерений следует придерживаться следующих требований:

• Двигатель должен быть прогрет до рабочей температуры (или немного «недогрет»);

• Все свечи должны быть вывернуты (давление в цилиндрах не должно препятствовать свободному вращению коленчатого вала стартером), а система зажигания обесточена (если этого не сделать, то при прокручивании KB стартером, разрыв в цепи вторичного напряжения приведёт к пробою в электронной схеме системы управления двигателем и выходу её из строя );

• Сцепление должно быть выключено (в этом случае стартер не вращает валы в коробке передач);

• Зазоры в клапанном механизме должны быть в пределах рекомендованных техническими условиями эксплуатации;

• Система пуска двигателя должна быть исправна и, обеспечивать вращение коленчатого вала с пусковой частотой;

• Дроссельные заслонки должны быть открыты

Измерение компрессии можно проводить и с закрытыми заслонками. В этом случае к полученным значениям нужно ввести соответствующую поправку, так как величина компрессии будет ниже на две - три единицы из-за уменьшения количества воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Аналогичная картина будет наблюдаться, если измерять давление в цилиндрах «холодного» двигателя. Измерение компрессии у «холодного» двигателя находит применение на практике, например, когда двигатель не пускается и прогреть его, не представляется возможным.

         Динамика нарастания давления в цилиндрах двигателя при измерении компрессии может «конкретизировать» некоторые подозрения на неисправность. Так, если на первом обороте коленчатого вала величина давления, регистрируемого компрессометром, относительно низкая (3-4 кгс/см?), а при последующих оборотах резко возрастает - это может свидетельствовать об износе или поломке деталей ЦПГ. Если же, на первом обороте коленчатого вала достигается умеренное давление (6-8 кгс/см?) и при последующих оборотах давление практически не возрастает - можно говорить о негерметичности клапанов, прогаре прокладки головки блока цилиндров и т.п. Более достоверное представление о динамике нарастания давления в цилиндре при замерах компрессии, даёт применение компрессографа (рис. 5.2). Результаты измерений компрессограф выражает в графической форме на бумажной ленте или картонной (пластиковой) карте.

         Рассмотрим результаты измерений компрессии в разных двигателях с одной для всех

          проблемой - двигатель не развивает максимальной мощности. Двигатели идентичной конструкции, рядные четырёхцилиндровые.

         Первый вариант: 12,0 - 11,0 - 12,0 - 12,0 (кгс/см.кв.).

         Наблюдаемая компрессия во всех четырёх цилиндрах двигателя в пределах нормы. Несколько меньшая компрессия во втором цилиндре (11 кгс/см?), соответствует погрешности измерения (1 кгс/см.кв.). Можно сделать вывод об удовлетворительном состоянии деталей ЦПГ и клапанов. Неполадки, являющиеся причиной плохой работы двигателя следует искать в других системах и механизмах.

         Второй вариант: 8,0 - 8,0 - 9,0 - 9,0 (кгс/см.кв.).

         Компрессия во всех четырёх цилиндрах двигателя одинаково низкая, что косвенно может указывать на общий износ деталей ЦПГ. Износ естественный, так как поломка деталей одновременно во всех цилиндрах вряд ли возможна. Для подтверждения наших предположений, следует рассмотреть наличие дополнительных признаков (повышенный расход масла на угар, низкое давление в системе смазки, большой пробег и т.п.), свидетельствующих на ту же причину неисправности.

         Третий вариант: 11,0 - 12,0 - 6,0 - 12,0 (кгс/см.кв.).

        В третьем цилиндре компрессия значительно отличается от остальных. Если повторное (контрольное) измерение в «проблемном» цилиндре даёт тот же результат, то вероятность поломки достаточно велика.

         Можно предположить 1) разрушение или залегание колец; 2) повреждение поршня и/или стенок цилиндров; 3) негерметичность клапанов; 4) прогорание прокладки головки блока цилиндров; 5) наличие трещин в деталях и т.п. Естественный износ деталей третьего цилиндра в качестве причины неисправности не рассматривается. В противном случае нужно будет ответить на вопрос: Почему не износились детали остальных цилиндров?

         «Уточнить» неисправность помогут другие способы и методы диагностирования и имеющиеся дополнительные признаки. Например, для проверки предположения об износе поршневых колец и других деталей ЦПГ, в тестируемый цилиндр через свечное отверстие шприцем или спринцовкой заливают 5-15 см.куб. моторного масла. Если низкая компрессия в цилиндре вызвана неисправностью этих деталей, при повторном измерении давление поднимется. Не следует заливать в цилиндр слишком много масла. Масло затекает в зазоры между деталями и «уплотняет» их. Давление в цилиндре повышается. При повторном измерении компрессии Вы не сможете удержать компрессометр в свечном отверстии, если только он не ввёрнут в него.

5.2.2 Диагностирование неисправностей двигателя измерением разряжения в цилиндрах и впускном коллекторе.

         Диагностирование неисправностей измерением разряжения в цилиндре, практически ничем не отличается от способа, изложенного выше с той лишь разницей, что измеряется не давление «рабочего тела», а вакуум, создаваемый поршнем при движении к н.м.т. при закрытых клапанах. Для измерения используется вакуумметр, по внешнему виду почти идентичный компрессометру и который представляет собой манометр, вкрученный в трубку с резьбовым наконечником для присоединения к свечному отверстию. Вакуумметр имеет два клапана - редукционный (клапан «сброса» давления) и вакуумный. Условия измерений аналогичны описанным выше в §5.2.1. Выводы о наличии неисправностей деталей ЦПГ делаются на основе результатов, полученных при замере так называемого «полного» и «остаточного» вакуума и сравнения этих результатов между собой и с табличным значениями.

         Полный вакуум замеряют при разблокированных редукционном и вакуумном клапанах. При прокручивании KB стартером, движущийся вверх поршень, через открывшийся под давлением редукционный клапан, выталкивает из цилиндра, имеющийся в нём воздух, в атмосферу. При движении поршня вниз редукционный клапан закрывается под действием, создаваемого поршнем разрежения. Величина максимального разряжения фиксируется на вакуумметре. Остаточный вакуум замеряют при принудительно заблокированном редукционном клапане. При прокручивании KB стартером, движущийся вверх поршень создаёт в цилиндре давление (редукционный клапан принудительно закрыт). Часть сжимаемого воздуха, через неплотности деталей цилиндропоршневой группы проникает в картер двигателя. Следовательно, плотность и масса «рабочего тела» (воздуха) в цилиндре уменьшается на величину утечек и при движении поршня вниз, вблизи НМТ возникает разряжение, величина которого пропорциональна величине произошедших утечек. Величина остаточного разряжения фиксируется вакуумметром.

         Величина полного вакуума зависит от состояния цилиндра и поршня, которое характеризуется их износом, наличием задиров, деформаций, нарушением геометрии и т.п, а так же от состояния (герметичности) клапанов.

         Величина полного вакуума практически не зависит от состояния колец из-за образования т.н. «масляного клина» между поршнем и стенкой цилиндра, уплотняющего поршень в цилиндре при его движении к НМТ.

         По величине остаточного вакуума делаются выводы о состоянии поршневых колец - степени их износа, залегании, поломке и т.п.

         Сравнение величин отношений полного вакуума к остаточному вакууму (Рп/Рост) с табличными значениями, позволяет выявить негерметичность клапанов, прокладки головки блока цилиндров или наличие трещин в корпусных деталях двигателя.

5.2.3 Диагностирование неисправностей двигателя измерением падения давления воздуха, подаваемого в цилиндры.

Несложный метод, позволяющий надёжно выявлять неисправные цилиндры двигателя, подавая в них через свечное отверстие сжатый воздух под давлением 3-5 атмосфер, оценивая время падения давления и отслеживая каналы утечек воздуха. Простейший «тестер утечек» можно сконструировать из любого компрессора, (или даже «ножного» насоса для накачивания шин), способного развить указанное давление и, имеющего в своём составе манометр.

         При выполнении измерений должны быть выполнены следующие условия:

• Двигатель должен быть прогрет до рабочей температуры;

• Поршень проверяемого цилиндра выставляется в верхнюю мёртвую точку в конец такта сжатия. Впускные и выпускные клапаны в проверяемом цилиндре должны быть закрыты, предполагается, что зазоры в клапанном механизме отрегулированы;

• Коленчатый вал двигателя фиксируется от проворачивания (например, включается пониженная передача в коробке скоростей и «затягивается» стояночный тормоз);

• Дроссельные заслонки должны быть открыты, все свечи вывернуты, воздухоочиститель снят, труба приёмного коллектора отсоединена, масляный щуп вынут из картера

         Через штуцер, ввёрнутый в свечу зажигания (накаливания) под давлением подаётся воздух. Величина давления фиксируется манометром. Скорость падения давления фиксируется секундомером. Время падения давления зависит от герметичности надпоршневого пространства.

          Возможные места утечек воздуха:

• Через не плотности деталей ЦПГ в картер двигателя (выход воздуха может наблюдаться через отверстие для масляного щупа);

• Через негерметичные клапаны (при негерметичном впускном клапане выход воздуха может наблюдаться из впускного коллектора, при негерметичном выпускном клапане - из выпускного коллектора). При негерметичных клапанах исследуемого цилиндра, так же возможно попадание воздуха в соседние цилиндры;

• Через негерметичную прокладку головки блока цилиндров (выход воздуха возможен через свечное отверстие соседнего цилиндра или, в виде пузырьков в рубашку охлаждения двигателя и расширительный бачок радиатора).

5.2.4 Диагностирование неисправностей двигателя с помощью компьютерных диагностических комплексов (мототестеров) и персональных электронных диагностических приборов.

         Мотортестеры используются для проведения комплексного диагностирования двигателя и его систем. На рис. 5.3 показан консольный (стационарный) мотортестер, выполненный на базе персонального компьютера и имеющий встроенный газоанализатор.
Мотортестер позволяет получать информацию об относительной компрессии в цилиндрах двигателя, параметрах системы зажигания и управления впрыском топлива, величине стартерного тока в режиме прокрутки двигателя и напряжении аккумуляторной батареи, составе выхлопных газов, проводить баланс мощности цилиндров и выявлять неэффективно работающий цилиндр, считывать цифровые коды неисправностей с диагностического разъёма ЭБУ и т.п. Мотортесторы умеют работать как цифровым осциллографом, так и мультиметром. Несколько меньшими возможностями обладают портативные мотортесторы, сканеры и имитаторы сигналов датчиков систем управления, изображённые на рис. 5.3. Сканерами называют портативные тестеры, позволяющие считывать информацию по линии последовательного интерфейса с диагностического разъёма системы управления двигателем. Неисправности различных датчиков и электронных приборов системы управления двигателем (форсунок, регулятора холостого хода, электронного блока управления и т.п.) записываются, как правило, в виде четырёхзначного цифрового кода в ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) ЭБУ. При наличии неисправностей в системе управления впрыском топлива или зажиганием, цифровой код имеющейся неисправности, может быть выведен на дисплей сканера и расшифрован оператором. Таблицы кодов неисправностей хранятся в памяти самого мотортестера или берутся оператором из сервисной литературы по конкретной модели автомобиля.

         Значительная часть современных автомобилей комплектуется маршрутными компьютерами, которые устанавливаются на автомобиль непосредственно заводами изготовителями или самими владельцами. В число функциональных возможностей большинства маршрутных компьютеров входит возможность считывания кодов неисправностей и возможность их стирания. Этим можно воспользоваться при диагностировании в отсутствие персонального сканера.

        Имитаторы сигналов датчиков используются для имитации сигналов датчиков при подозрении на их неисправность. С помощью имитаторов сигналов можно управлять работой отдельных систем двигателя (например, включать и выключать вентилятор системы охлаждения двигателя, имитируя работу датчика температуры охлаждающей жидкости, или изменять обороты KB двигателя, имитируя работу датчика положения дроссельной заслонки или/и датчика расхода воздуха и т.п.).

         Кроме перечисленного оборудования существует значительное число узкоспециализированных диагностических приборов, использующихся для тестирования различных электронных приборов систем управления. К их числу относятся тестеры форсунок, регуляторов холостого хода, систем зажигания и т.п.

Глава 6. РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЯ.

         После проведения комплексной оценки технического состояния двигателя и его систем, делается заключение о необходимости выполнения того или иного вида ремонта. В этой главе мы поговорим об общих подходах и методах проведения ремонта механической части двигателя, т.е. его кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. Мы уже знаем, что необходимость ремонта возникает при износе деталей, превышающем некоторые предельные значения и/или наличии повреждений деталей. В любом из перечисленных случаев, способы и методы проведения ремонта одинаковы. Для выполнения ремонта с высоким качеством и минимальными затратами труда и средств, необходимо иметь приспособленное помещение со смотровой ямой и/или подъёмником (если приходится выбирать, то яма предпочтительнее), набор профессионального слесарного и измерительного инструмента, набор приспособлений (съёмников, выколоток, оправок, специальных ключей и т.п.) и договорённости со станочными мастерскими, специализирующимися на расточке блоков цилиндров, шлифовке коленчатых валов, восстановлении деформированных плоскостей головок блоков цилиндров и других деталей двигателей. Так же необходимо организовать бесперебойную доставку запасных частей должного качества.

         Как правило, предварительный перечень, необходимых для ремонта запасных частей составляется при дефектации деталей ещё на стадии разборки двигателя. Детали выписываются на складе или приобретаются в магазинах оптово-розничной торговли. Из соображений целесообразности и профессиональной этики настоятельно не рекомендуется доверять, и тем более возлагать, покупку запасных частей на заказчика, так как в этом случае Вы не гарантируете качество деталей а, следовательно, не можете гарантировать и качество ремонта (имеются в виду гарантии реальные, а не декларируемые недобросовестным мастером). Следует особо отметить, что качество запасных частей большинства отечественных производителей крайне низкое, а ориентироваться в огромном ассортименте поддельной и бракованной продукции заполонившей рынок, нелегко даже профессионалу. Набор слесарного и измерительного инструмента для ремонта двигателя, стандартен за исключением небольшого числа специализированных ключей и приспособлений, адаптированных для двигателей конкретных производителей. Инструмент и приспособления, которые могут Вам понадобиться для разборки и сборки двигателя определённой конструкции, как правило, описывается в сервисной литературе по ремонту этого двигателя. Перед тем как приступить к ремонту следует позаботиться об обеспечении себя необходимой технической документацией. Вся техническая информация поступает в продажу в виде печатных изданий или на магнитных и лазерных носителях. Её можно разделить на следующие составляющие: информацию по диагностике, по ремонту, по техническому обслуживанию и информацию по запасным частям.

        В силу того, что при ремонте двигателя предъявляются высокие требования к чистоте сборки соединений и точности измерений допусков и посадок (до сотых, а иногда и до тысячных долей мм), помещения для проведения ремонта двигателя должны быть отгорожены от помещений, где проводятся другие виды работ (например, слесарные или кузовные), иметь вытяжную вентиляцию, пол покрытый плиткой, минимальную запылённость, нормальную влажность и температуру воздуха в пределах 18 - 25°С. Уменьшение температуры воздуха в помещении относительно средней оптимальной температуры (20°) на каждые 10°С, приводит к увеличению величины измеряемого зазора примерно на 0,010-0,015 мм.

          Обобщённо, ремонт двигателя сводится к последовательному выполнению следующих видов работ и операций:

1. Мойка автомобиля и двигателя;

2. Снятие двигателя с автомобиля;

3. Мойка двигателя снятого с автомобиля;

4. Разборка двигателя

5. Мойка деталей двигателя;

6. Дефектация деталей;

7. Ремонт деталей;

8. Комплектование деталей;

9. Сборка соединений, сборка двигателя, установка двигателя на автомобиль;

10. Регулировки двигателя;

11. Обкатка двигателя;

12. Гарантийное обслуживание.

13.  Мойка автомобиля и двигателя.

Мойка проводится водой (Вы, наверняка, этого не знали), лучше тёплой и подаваемой под давлением, с применением специальных моющих средств. Не следует пропускать автомобиль в рабочие цеха без предварительной мойки кузова и агрегатов, подлежащих диагностированию или ремонту (Вам же не доставит удовольствие пачкаться о неотмытые агрегаты и стирать свою робу после каждого трудового дня). Задачей мойки является недопущение попадания грязи с автомобиля в рабочие помещения.

Снятие двигателя с автомобиля.

Для снятия двигателя используют специальные подъёмные механизмы - тали, лебёдки, тельферы и т.п. Перед тем, как приступить к разборочным операциям, позаботьтесь о сохранности кузова и салона автомобиля от возможных повреждений. На сиденья салона надеваются полиэтиленовые чехлы, пол салона автомобиля и передние крылья кузова укрываются плотной тканью (повреждения лакокрасочного покрытия или обивки салона, полученные из-за несоблюдения этого простого требования, приведут к абсолютно обоснованным претензиям в Ваш адрес со стороны заказчика). Демонтаж двигателя с автомобиля может осуществляться вверх (традиционный способ для автомобилей классической компоновки) или вниз. Часто целесообразнее демонтировать с автомобиля двигатель в сборе с коробкой передач (меньше работы), а отсоединение коробки проводить непосредственно на стенде для разборки и сборки двигателя или на верстаке. Снятие силового агрегата (двигателя с коробкой передач), может быть единственно верным решением в случае, если коробка передач автоматическая, или коленчатый вал двигателя не проворачивается (заклинил).

        Для того чтобы снять двигатель с автомобиля требуется провести дополнительные разборочные операции (например, демонтировать радиатор системы охлаждения, предварительно слив охлаждающую жидкость, отсоединить приёмную трубу системы выпуска отработавших газов, отсоединить патрубки и шланги, снять электрические разъёмы с датчиков систем управления и т.п.). При отсоединении патрубков, шлангов, проводов датчиков и систем электрооборудования целесообразно их помечать по месту установки, чтобы не «заблудиться» в них при последующей сборке двигателя. Способ демонтажа двигателя (вверх или вниз), а так же перечень дополнительных разборочных операций, предшествующих снятию двигателя, и последовательность их выполнения, излагается в руководстве по ремонту конкретной модели автомобиля. При отсутствии данных на машину, Вам придётся полагаться на собственный опыт и объём имеющихся у Вас знаний.

6.3. Мойка двигателя снятого с автомобиля.

Мойка двигателя снятого с автомобиля проводится в специально отведённом для этого месте моющими жидкостями или водой с применением специальных моющих средств.

        Мойка осуществляется при частично или полностью снятом навесном оборудовании. Цель мойки - недопущение попадания грязи внутрь двигателя при его разборке, а так же выявление на корпусных деталях двигателя заводских маркировок, надписей и установочных меток. Навесные детали двигателя моются отдельно.

6.4. Разборка двигателя.

Разборка двигателя проводится в последовательности установленной заводом изготовителем. Описание последовательности разборки двигателя конкретной модели можно найти в сервисной литературе. Разборку двигателей традиционной конструкции обычно начинают со снятия навесных агрегатов, впускных и выпускных коллекторов, шкива коленчатого и распределительного валов и маховика. Затем снимают клапанную крышку, переднюю и заднюю крышки коленчатого вала, корпус подшипников РВ с распределительным валом (при верхнем расположении РВ) и головку блока цилиндров. Переворачивают двигатель вверх крышкой картера (масляного поддона), откручивают его, снимают маслоприёмный патрубок масляного насоса и масляный насос в сборе, отсоединяют крышки крепления шатунов от KB и выталкивают поршни в сборе с шатунами из цилиндров. При наличии износного уступа в верхней части цилиндра, который может помешать выниманию поршней с шатунами из цилиндра, уступ срезают шабером (специальный инструмент). После вынимания поршней с шатунами откручивают болты крепления крышек коренных подшипников и снимают коленчатый вал двигателя. Если блок двигателя гильзован - выпрессовывают гильзы. В зависимости от конструкции двигателя возможен иной порядок разборки. В зависимости от вида ремонта возможен и иной объём разборочных работ (например, не имеет смысла снимать впускной и выпускной коллекторы, если не проводятся работы по ремонту самой головки блока цилиндров, или если они этому ремонту не мешают, и т.п.).

        Перед началом разборки целесообразно совместить метки фаз газораспределения и другие установочные метки на валах и корпусных деталях двигателя для их идентификации (на шкивах может иметься несколько меток, в которых при последующей сборке двигателя можно запутаться). При невозможности определить местонахождение данных меток, поршень первого цилиндра двигателя следует поставить в верхнюю мёртвую точку на такте сжатия и повторить попытку. Если метки не найдены (редкий случай) промаркируйте шкивы любым доступным способом (например, нанесите метки кернером или краской) и при последующей сборке двигателя пользуйтесь ими.

         В процессе разборки двигателя внимательно осматривайте детали. Детали, имеющие повреждения выбраковываются. Детали, не имеющие видимых повреждений, моются и откладываются для последующего инструментального контроля. Детали не получившие повреждений и не имеющие предельного износа, впоследствии могут быть установлены в двигатель повторно. Детали, которые планируется повторно устанавливать в двигатель должны быть помечены по месту установки. При сборке двигателя эти детали должны быть установлены на прежние места в прежней ориентации в пространстве (т.е, гильзы устанавливаются в свои гнёзда, поршни устанавливаются в свои гильзы, пальцы и кольца в свои поршни, клапаны в свои направляющие втулки и т.д.) В этом случае не нарушается сбалансированность двигателя и приработка деталей друг к другу. К не изнашиваемым деталям двигателя относятся шатуны. Если шатуны не получили повреждений они повторно устанавливаются в двигатель.

        Шатун не является парой трения для ответной детали поскольку шейки KB и поршневой палец скользят по поверхности вкладышей, установленных в головках шатуна, при этом сами головки износу не подвержены.

        Крышки шатунов и коренных подшипников не взаимозаменяемы (их нельзя путать местами). При снятии крышек проверяйте наличие на них меток и соответствие этих меток местам установки крышек. При отсутствии меток на крышках, крышки маркируются. После вынимания из двигателя поршня в сборе с шатуном установите снятую крышку на место зафиксируйте её гайками. В этом случае крышки будет трудно перепутать с крышками шатунов других цилиндров и крышками шатунов с других двигателей. При выполнении разборочных операций пользуйтесь исправными инструментами и приспособлениями (впрочем, это общее правило, актуальное для всех видов выполняемых работ).

6.4.1.Трудности, возникающие при общей разборке двигателя.

До 30% времени, затрачиваемого на разборочно-сборочные операции, приходится на работу с крепежом, подавляющая часть которого - резьбовые соединения. Во избежание повреждения крепежа, т.е. срыва (срезания) резьбы, залома и изгиба болтов и шпилек, следует придерживаться ряда простых и необременительных рекомендаций:

• Перед отвёртыванием гаек очищайте выступающую часть резьбы от грязи и ржавчины металлической щёткой;

• Смачивайте резьбу проникающими жидкостями в аэрозольной упаковке типа «Унисма», WD-40 и т.п. Неплохой результат даёт отмачивание «прикипевших» болтов и гаек керосином или тормозной жидкостью (керосин, в силу своей большей проникающей способности, предпочтительнее). В особо трудных случаях хорошо зарекомендовали себя составы, объединённые под общим названием - «Жидкий ключ». Для лучшего проникновения жидкостей в соединение крепёж «обстукивается» лёгкими ударами молотка.

• Соизмеряйте силы и рычаг, прикладываемые к гайке (болту). Перед тем, как приступить к отворачиванию гайки (болта) попробуйте её (его) «подтянуть». Если получится сдвинуть гайку (болт) в сторону закручивания, то вывернуть гайку (болт) не доставит больших проблем;

• Перед отвёртыванием прикипевшего болта нанесите несколько резких ударов молотком по его головке;

• «Прикипевшую» гайку можно нагреть газовой горелкой «докрасна». Сильно нагретая гайка увеличивается в размере и легко сворачивается. При нагревании гайки не грейте тело шпильки или болта, на которое эта гайка накручена. «Гретая» гайка для дальнейшего использования непригодна;

• Во избежание повреждения граней болта или гайки пользуйтесь только чистым, исправным профессиональным инструментом размерности, соответствующей размеру крепежа;

• Перед отвёртыванием прикипевшей шпильки «погните» её, нанося несильные боковые удары по бокам шпильки молотком через накрученную гайку. Действуйте аккуратно, чтобы в действительности не погнуть и не сломать шпильку.

Для откручивания шпилек пользуйтесь «шпилъковёртом» (рис. 6.1).

 При отсутствии специализированного инструмента, часто применяют следующий нехитрый способ: На шпильку наворачивают две гайки и затягивают их «друг на друга». Шпильку откручивают, вращая за нижнюю гайку. Данный способ не всегда даёт желаемый результат, портит резьбу и занимает много времени. Для отворачивания шпилек также можно применить ключ Иохансена (трубный ключ)с фигурными губками или шарнирный ключ. В случае залома шпильки её придётся высверливать, что является весьма трудоёмким процессом, часто с сомнительным конечным результатом. Для извлечения обломанных шпилек и болтов из тела детали используютконические экстракторы, имеющие обратную (левую) резьбу. При вворачивании экстрактора в отверстие, засверленное в сломанной шпильке (болте), экстрактор заклинивает в этом отверстии и, при дальнейшем вкручивании, выворачивает шпильку (болт). Инструмент, применяемый для откручивания повреждённого крепежа, показан на рис. 6.2.

В случае срезания (срыва) граней болта или гайки можно сделать следующее:

• Напильником «запилить» новые грани под ключ следующего меньшего размера;

• Срезать гайку со шпильки «гайкорезом» или срубить зубилом;

• «Сдуть» гайку со шпильки пламенем газовой горелкой (т.е. расплавить гайку, не повредив при этом шпильку);

• Приварить сверху к повреждённой головке болта гайку и выкрутить болт за неё;

• При откручивании болтов и гаек с повреждёнными гранями головок, если позволяет пространство, можно воспользоваться трубным или шарнирным ключом.

При повреждении граней, резьбовой части крепежа и/или чрезмерном удлинении тела болта или шпильки, крепёж заменяется новым. Для крепления деталей используйте крепёж соответствующего класса прочности и размерности. Использование крепежа класса прочности меньше рекомендованного изготовителем, недопустимо.

6.5. Мойка деталей двигателя.

Мойка предшествует осмотру с целью выбраковки изношенных деталей и ремонту деталей. Большое количество деталей моют в специальных устройствах - барабанных моющих машинах с ручным или электрическим приводом, или в струйных моющих аппаратах. Принцип действия барабанных устройств напоминает работу простейших стиральных машин. Небольшое количество деталей отмывают вручную. Детали агрегатов обычно покрыты маслянисто-асфальто-смолистыми отложениями и нагаром, которые мешают визуальному осмотру детали, определению степени её изношенности, покрывают, нанесённые на детали маркировки, влияют на точность измерений, пачкают руки и робу. Мойку и обезжиривание деталей можно осуществлять в органических растворителях, таких как бензин, керосин, дизельное топливо, ацетон, бензол и т.п., или в горячем растворе каустической соды. Применение растворителей не всегда целесообразно. Названные жидкости, в особенности бензин и бензол, огнеопасны, взрывоопасны, токсичны и имеют высокую стоимость. Вымачивание деталей в горячем растворе стирального порошка или кипячение в 5% растворе каустической соды более предпочтительнее, хотя и требует дополнительных затрат времени и тщательной промывки горячей водой. Следует знать, что в щелочных растворах усиленно коррозируют алюминиевые детали. Впрочем, это вовсе не означает, что мойка алюминиевых деталей в щелочах категорически противопоказана. Вымачивание деталей осуществляется в течение 1,5 -2,0 часов в растворе, имеющем температуру 70 - 90 градусов, а продолжительность кипячения составляет 45 - 60 минут. Детали промывают кисточкой. Глухие отверстия, канавки и углубления очищают проволочными или деревянными прочистками. Каналы, магистрали, сквозные отверстия удобно очищать металлическими или волосяными «ёршиками». Для очистки длинных магистралей или трубок сгодится капроновый шнур с узелками. Шнур смачивают в растворителе и протягивают в канале (трубке) вперёд- назад. После прочистки внутренних полостей каналов и отверстий, полости необходимо промыть чистой водой, желательно подаваемой под давлением, и в обязательном порядке продуть струёй сжатого воздуха от компрессора. В «глухих» резьбовых отверстиях не должно оставаться промывочных и смазывающих жидкостей.

        Нагар с поверхности деталей, например с днищ поршней, или с тарелок и стержней клапанов, после предварительного отмачивания деталей в керосине или растворителе, можно срезать и соскрести ножом или очистить на шлифовальном круге.

        Накипь, образующуюся на деталях, омываемых охлаждающими жидкостями, удаляют специальными составами, которые можно купить в магазине, или приготовить самостоятельно. Для удаления накипи неплохо подходит 10 - 15% раствор соляной кислоты (НС1) с добавкой ингибитора (замедлителя химической реакции), например уротропина, препятствующего разъеданию металла детали кислотой. В зависимости от слоя образовавшейся накипи, деталь выдерживают в подогретом растворе до 60 минут, затем промывают в проточной воде, остатки кислоты нейтрализуют, поместив деталь на 5 - 7 минут в раствор кальцинированной соды Na2C03 (10 г/л) и азотистокислого натрия NaN02 (5 г/л). С алюминиевых деталей накипь удаляют раствором, содержащим фосфорную кислоту НЗР04 (100 г/л) и хромовый ангидрид СгОЗ (50 г/л). Очищенные детали промывают в проточной воде. Температура растворов должна быть 60-70 градусов С. При мойке узлов и агрегатов, имеющих закрытые подшипники качения, следует исключить попадание моющих растворов во внутренние полости подшипников во избежание вымывания смазки из подшипников и попадания в подшипники грязи.

6.6. Дефектация деталей.

Вымытые и очищенные детали осматривают, измеряют и сортируют на 1) годные, 2) подлежащие восстановлению и 3) негодные. Годные детали при сборке двигателя устанавливаются на прежние места с прежней ориентацией в пространстве. Детали, подлежащие восстановлению, ремонтируются и, так же, повторно устанавливаются в двигатель. Детали, не подлежащие ремонту, утилизируются. Контрольно-сортировочные операции требуют от исполнителя тщательности, внимания и терпения. Для выполнения инструментального контроля размеров и геометрии деталей необходимо иметь измерительный инструмент. Минимально-необходимый набор измерительных инструментов должен включать: 1) штангенциркуль для измерения размеров деталей и глубин отверстий с точностью измерения до десятых долей мм; 2) комплект микрометров с общим диапазоном измерений от 0 до 100 мм, для измерения диаметров валов, длинны и толщины деталей с точностью до сотых долей мм; 3) нутромер, для измерения диаметров и деформаций отверстий с точностью до сотых долей мм; 4) комплект щупов от 0,01 до 1,00 мм, для измерений зазоров в сопряжении деталей; 5) слесарную линейку длиной не менее 30 мм; лекальную линейку и лекальный угольник для контроля неплоскостности поверхностей деталей; и стальную поверочную плиту.

         На изношенном двигателе могут наблюдаться следующие неисправности деталей:

• Изменение размеров детали;

• Изменение геометрической формы детали, в т.ч. деформации плоскостей;

• Отклонения в точности взаиморасположения деталей;

• Механические повреждения;

• Трещины;

• Коррозия деталей;

• Изменение физико-механических свойств материала деталей.

         Размеры детали изменяются из-за её износа. Так как на детали при работе двигателя действуют знакопеременные нагрузки, детали изнашиваются неравномерно, и общему износу деталей сопутствует изменение их геометрической формы. Так, вследствие неравномерного давления поршня на цилиндр, цилиндры двигателя в плане изнашиваются «под овал», а в разрезе под бочкообразный конус. В верхней части цилиндра формируется износный уступ, образованный верхним компрессионным кольцом. Овальность цилиндров может быть вызвана, в том числе тепловой или механической деформацией блока цилиндров. Шейки коленчатого вала так же изнашиваются «под овал». Наибольший износ шатунных шеек наблюдается со стороны коренных шеек.

        Отклонения в точности взаиморасположения деталей выражаются в нарушениях параллельности и перпендикулярности осей валов и плоскостей корпусных деталей, соосности, межосевого расстояния, в торцевом биении и т.п. Эти отклонения могут быть вызваны недопустимым напряжением в деталях, чрезмерными перегрузками во время работы и др. факторами. У коленчатого вала часто наблюдается биение шеек и фланца маховика, непараллельность шеек, отклонения в радиусах колен. В результате коробления блоков цилиндров двигателя и головки блока цилиндров возникает несоосность постелей коренных опор коленчатого и распределительного валов, не перпендикулярность осей цилиндров двигателя и коленчатого вала, нарушение межосевых расстояний цилиндров и др. Подобные нарушения приводят к появлению дополнительных нагрузок, к повышенному износу деталей и их преждевременному выходу из строя. Вследствие возникающих напряжений металла, повышенных или недопустимых механических и термических нагрузок на детали проявляются «усталостные» трещины, разрывы, изломы, изгибы, скручивания, коробления и

         Коррозия деталей возникает там, где детали соприкасаются с агрессивными и, коррозирующими средами, такими как охлаждающие жидкости, выхлопные и картерные газы, кислоты, щёлочи и др. Коррозию можно видеть на рабочих поверхностях выпускных клапанов, в верхней части цилиндров двигателя, деталях и рубашке системы охлаждения. Изменение физико-химических свойств материала деталей, чаще всего характеризуется изменением твёрдости и упругости. Как твёрдость, так и упругость материала и рабочих поверхностей снижается из-за перегрева, износа, «усталости».

6.6.1.Технология измерений.

Как уже отмечалось выше, контрольно-сортировочные операции требуют от исполнителя тщательности, внимания, терпения, владения определёнными навыками и умения работать с измерительным инструментом. И, если навык работы с инструментом приобретается непродолжительной практикой, то тщательность и терпение зависит только от Ваших личных качеств.

          Проверка состояния деталей двигателя начинается и заканчивается визуальным осмотром. Такие повреждения деталей как: коррозия, трещины, сколы, риски, царапины, борозды, задиры, выкрашивание поверхности и т.п. достаточно легко определить на ощупь и визуально. Обладая определённым опытом и навыками визуально можно оценить и менее видимые для глаза повреждения, такие как несоосность, неплоскостность, нарушение геометрии формы и т.д. И, тем не менее, следует понимать, что гладкая поверхность детали не является гарантированным показателем её (детали) идеального состояния. Обладая ровной (для глаза и на ощупь) рабочей поверхностью, деталь может иметь значительный износ и быть непригодной для повторной установки в двигатель. Такие «неочевидные» и «неуловимые», для визуальной диагностики, количественные оценки повреждения детали как степень износа, величина износа и деформации формы, определяются инструментальными методами с помощью измерительных инструментов.

        Деформация валов контролируется на призмах с помощью индикатора часового типа, закреплённого на специальной стойке. Призмы представляют собой «металлические подставки», на которые, своими крайними опорами устанавливается вал, и на которых он легко может вращаться. Сами призмы ставятся на ровную жёсткую поверхность (например, на стальную плиту). Ножку измерительного устройства опирают поочерёдно на одну из средних опор (шеек) вала. Деформация вала определяется по максимальному отклонению от нулевого положения стрелки индикатора при повороте вала в призмах вокруг своей оси. Для большинства современных двигателей величина «биения» средних шеек коленчатого вала относительно крайних шеек не должна превышать 0,05 мм. Схема, поясняющая сказанное показана на рис. 6.3.

           Напоминаю, что все приводимые величины отклонений, номинальных размеров, износов, зазоров, размеров, допусков и посадок и т.п., являются ориентировочными. При ремонте конкретного двигателя следует полагаться на данные изготовителя и данные, указанные в сервисной литературе по ремонту ВАШЕГО двигателя. При отсутствии у Вас необходимого оборудования для проведения самостоятельной проверки, можно попросить проконтролировать биение вала в станочной мастерской, куда Вы отвозите валы на шлифовку. Вал закрепляется на токарном станке по, имеющимся на нём, установочным базам.

        Следует различать основные и вспомогательные установочные базы. Основными базами являются поверхности, используемые как для закрепления детали на станке, так и для соединения её с другой деталью узла или агрегата. Например, посадочные отверстия шестерён, шейки валов, пояса гильз, являются основными установочными базами. Вспомогательные установочные базы создаются только для точной установки обрабатываемой детали на станок.

         Размеры шеек коленчатого вала удобно измерять микрометром. С целью определения неравномерности износа (овальности) шатунных шеек, измерение шеек производят в двух направлениях: по радиусу кривошипа и перпендикулярно к нему (рис. 6.4). 

Допустимая овальность шеек не должна быть больше 0,010 - 0,015 мм. Предельный износ шейки вала не должен быть больше предельно-допустимого размера, установленного изготовителем. Величина износа кулачков распределительного вала определяется измерением их высоты. Коренные и шатунные вкладыши коленчатого вала при ремонте двигателя лучше заменять новыми. Если предполагается оставить старые вкладыши, будет не лишним проконтролировать их толщину, износ и распрямление. Под распрямлением следует понимать разницу между наружным диаметром вкладыша в свободном состоянии и диаметром постели (рис. 6.5). Если распрямление вкладыша меньше 0,5 мм, то его лучше заменить, так как малое распрямление не обеспечит необходимый натяг вкладыша в постели.

        Измерение диаметров постелей валов, отверстий нижних головок шатунов, цилиндров и иных отверстий осуществляется нутромером. Перед выполнением измерения нутромер устанавливается «на ноль» с помощью кольцевого калибра или микрометра (рис. 6.6а). Общий износ деталей двигателя, часто рекомендуется определять по величине зазора между парами трения. Номинальная и предельная величина этого зазора регламентируется техническими условиями. Например, зазор в паре трения цилиндр - поршень у современных двигателей может быть меньше 0,04 мм, а его предельная величина, для разных моделей двигателей, не должна превышать 0,10 - 0,20 мм. Истинная величина зазора между этими деталями определяется как разница замеренных диаметров цилиндра и поршня этого цилиндра. Так как цилиндр изнашивается неравномерно, то диаметр цилиндра измеряют на нескольких уровнях (поясах) в двух взаимно перпендикулярных осях. На рис. 6.6а показана возможная (рекомендуемая для определённой модели двигателя) схема замера цилиндра. В силу конструктивных особенностей поршня измерение диаметра поршня производится в строго определённом месте. Как правило, в плоскости перпендикулярной оси поршневого пальца, лежащей немногим ниже отверстия под поршневой палец. Расстояние от днища поршня до плоскости, в которой измеряется диаметр поршня, приводится в технической литературе по ремонту.

        Если износ цилиндров превышает предельную величину, цилиндры подлежат растачиванию под ремонтные размеры, а гильзы замене. Для многих современных двигателей предельным считается износ, превышающий 0,12 мм. При износе цилиндра меньше 0,10 мм и при удовлетворительном состоянии зеркала цилиндра, в двигатель устанавливаются поршни и кольца номинального размера, цилиндры при этом не растачиваются. При проведении измерений и установлении величины износа следует помнить, что цилиндры двигателя по номинальному размеру делятся на категории (группы, классы). Например, цилиндры отечественного автомобиля ВАЗ, делятся на пять основных категорий, которые обозначаются латинскими буквами А, В, С, D, Е. Диаметр цилиндра каждой последующей категории отличается от предыдущей на +0,01 мм. То есть, при номинальном диаметре цилиндра равным, например, 79,00 мм, диаметр цилиндра категории «Е» будет отличаться от диаметра цилиндра категории «А» на 0,040 - 0.050 мм. (А 79.000 - 79.010, В 79.010 - 79.020, С 79.020 - 79.030, D 79.030 - 79.040, Е 79.040 - 79.050). Во избежание ошибки при вычислениях, износ цилиндра целесообразно рассчитывать с учётом его категории.

        Возможные места маркировки размерной группы цилиндров на блоке, показаны на рис. 6.7. 

Износ опор и подшипников (постелей) распределительного вала определяется как разница между измеренными значениями диаметра отверстия постели и опоры (шейки) вала.

         Вычисленный зазор не должен превышать ОД 0 мм. Зазор в паре трения вал - опора может быть вычислен и с помощью мерной проволоки. Проволока подкладывается под вал в опору, крышки вала затягиваются номинальными усилиями. После разборки соединения толщину проволоки (величину сплющивания) измеряют микрометром или с помощью специальной шкалы. Измеренная толщина и есть зазор в паре трения. Измерение ширины калиброванной проволоки после сплющивания с помощью шкалы показано на рис. 6.8

Диаметры отверстий опор коленчатого вала и отверстий в нижних головках шатунов измеряются при затянутых крышках. Усилия затяжки крепежа должны соответствовать рекомендованным заводом изготовителем. Схема проверки внутреннего диаметра опоры коленчатого вала в сборе с подшипником, показана на рис. 6.9.

 Для контроля соосности опор вала можно воспользоваться лекальной линейкой (плоскопараллельным бруском). Линейка устанавливается на три близлежащие опоры по оси этих опор. Несоосность или деформация опор обнаруживается по «покачиванию» линейки на центральной, из трёх выбранных опор. Величина несоосности измеряется щупами, подкладываемыми под линейку.

        Износ рабочей (наружной) поверхности колец определяется визуально (на изношенных кольцах сточены маслосъёмные гребни) или по величине замка. Для современных двигателей предельная ширина замка колец установленных в цилиндр (в его неизношенную часть) не должна превышать 0,7 - 2,0 мм. Толщину (высоту) кольца удобнее измерить микрометром. При проведении дефектации деталей двигателя в обязательном порядке проверяется деформация плоскостей блока цилиндров и головки блока цилиндров. Измерения выполняются с помощью лекальной линейки и набора щупов. Линейка укладывается на плоскость по диагонали. В зазор (если он имеется) между плоскостью детали и плоскостью линейки вводится щуп. Если величина неплоскостности превышает предельную, установленную для данной детали, плоскость восстанавливают. Предельная величина неплоскостности привалочной поверхности головок блока цилиндров, для различных двигателей современной конструкции, лежит в пределах 0,05 - 0,10 мм. Причинами деформации плоскостей корпусных деталей двигателя может быть перегрев двигателя (часто многократный) и чрезмерная затяжка гаек (болтов) крепления головки блока цилиндров. Перегрев двигателя приводит к «проседанию» (провалу) средней части плоскости, а «перетяжка» крепежа к появлению выпучиваний у отверстий болтов и деформации цилиндров.

        Методы и способы измерения других деталей, аналогичны методам, описанным выше. Серьёзной проблемой в диагностике являетсяобнаружение трещин. Наличие необнаруженных трещин в корпусных или иных деталях двигателя, может свести к нулю все усилия, затраченные на ремонт. Можно выделить несколько методов выявления трещин, применяемых сегодня на ремонтных предприятиях, имеющих различную степень оснащённости.

• Метод гидравлической опрессовки;

Заключается в подаче под давлением 6-8 атм. жидкости во внутренние полости детали. При этом все отверстия, имеющие выход наружу, должны быть герметично закрыты. При наличии трещин в детали, через них будет вытекать (просачиваться) закачиваемая в полости жидкость.

• Метод пневматической опрессовки;

Метод аналогичен методу, описанному выше. В полости детали, погруженной в горячую воду, подаётся сжатый воздух. Наличие трещин фиксируется по истечению пузырьков воздуха.

Метод гидравлической и пневматической опрессовки широко практикуется для диагностики корпусных деталей двигателя.

• Метод цветной дефектоскопии;

Суть метода заключается в том, что на деталь наносят специальный проникающий

раствор, окрашенный в красный (или иной) цвет. Раствор, в силу высокой проникающей способности, способен затекать глубоко в трещины шириной в тысячные доли мм. После мойки поверхности детали, на деталь наносят проявляющий раствор белого цвета. Имеющиеся трещины проявляются розовым цветом на белом фоне.

• Метод магнитной дефектоскопии;

Данный метод используется при диагностировании деталей из чугуна или стали. Деталь намагничивают, помещая её в поле электромагнитов. При наличии в детали трещин, магнитное поле в зоне трещины искажается. При нанесении на деталь ферромагнитного порошка или суспензии, трещина проявляется скоплением вдоль неё магнитного материала.

• Метод ультразвуковой дефектоскопии;

Ультразвуковая дефектоскопия основана на принципе отражения ультразвуковых импульсов определённой частоты от детали. Дефекты детали диагностируются по искажению отражённой волны на экране дефектоскопа.

• Метод рентгенодефектоскопии.

Метод основан на просвечивании детали рентгеновским излучением.

6.7. Ремонт деталей.

Детали двигателя имеют различную, часто сложную, форму и конфигурацию, они изготовлены из различных материалов с применением различных технологий, а также могут иметь соответствующим способом обработанные рабочие поверхности, в связи с чем, способы и методы ремонта этих деталей различаются. Тем не менее, обобщённо, весь ремонт двигателя сводится к 1) ремонту отверстий, 2) ремонту валов и 3) ремонту корпусных деталей.

6.7.1. Ремонт отверстий.

Ремонт отверстий в деталях двигателя выполняется одним из двух способов. Изношенные отверстия либо растачиваются под ремонтные размеры, либо восстанавливаются до номинального размера. Растачиванию под ремонтные размеры подвергаются цилиндры и гильзы цилиндров. Восстановлению подлежат постели шеек коленчатого и распределительного валов, отверстия головок шатунов и т.п. Для расточки отверстий используются расточные и токарные станки. Для восстановления изначальных размеров детали используют методынаплавки, наварки и порошкового напыления. При любом из перечисленных способов, рабочие поверхности отверстия, подвергаются окончательной (финишной) обработке на специальном оборудовании. Для окончательной обработки широко применяются хонингование, выполняемое на специальных хонинговалъных станках. Рабочим инструментом хонинговального станка является хонинговальная головка - хона с абразивными брусками. Хонинговальная головка, закреплённая на хонинговальном или вертикально-сверлильном станке, одновременно совершает возвратно-поступательные и вращательные движения. Бруски прижимаются к обрабатываемой поверхности механически (например, пружинами), от руки, сжатым воздухом или иначе.

        Для обработки алюминиевых, бронзовых и чугунных деталей используются бруски из окиси алюминия А1203 или карбида кремния SiC. Для обработки стальных деталей могут использоваться алмазные бруски или бруски из нитрата бора. Задача хонингования - получение качественной рабочей поверхности, гладкой и одновременно в меру шероховатой, способной удерживать масло для смазки ответной детали, например, поршня. Создание такой поверхности достигается применением качественного абразивного материала и специальными способами и методами (технологиями) хонингования. На рис. 6.10 показан участок поверхности цилиндра после хонингования. Обработка отверстия под ремонтные размеры является наиболее распространённым и дешёвым способом восстановления деталей. Следует различать обработку деталей (отверстийдеталей) под стандартные и свободные ремонтные размеры. 

Стандартные ремонтные размеры определены техническими условиями на ремонт и, в связи с тем, что увеличение диаметра отверстия детали предполагает использование ответной детали увеличенного (ремонтного) размера, именно в этих размерах промышленно изготавливаются запасные части автомобилей. Для чугунных блоков цилиндров стандартный «ремонтный шаг» (ряд) может составлять +0,2 мм; +0,4мм..., или +0,3 мм; +0,6 мм..., а также +0,25 мм; +0,50 мм, и т.д. Цилиндры цельноалюминиевых блоков без покрытия ремонтируются аналогичным образом, а после расточки протравливаются кислотой с целью проявления на рабочей поверхности цилиндров молекул кремния. Молекулы кремния образуют на поверхности цилиндра слой, способный противостоять износу длительный период эксплуатации двигателя. Цилиндры с покрытием рабочей поверхности типа «Никасил» имеют несколько иную технологию ремонта, которая не предусматривает расточку на большую глубину. Впрочем, как правило, этого и не требуется из-за незначительных износов таких цилиндров, даже при существенных пробегах автомобиля. Следует понимать, что все цилиндры двигателя должны растачиваться под один и тот же ремонтный размер. При расточке цилиндра оставляется припуск на каждую сторону цилиндра не менее 0,05 мм. под последующее хонингование. Целью ремонта отверстий деталей в целом и цилиндров в частности является:

• Восстановление поверхности цилиндров (отверстий);

• Восстановление геометрии отверстий;

• Восстановление величины зазора между цилиндром и охватываемой деталью;

• Восстановление взаимного расположения деталей.

6.7.2. Ремонт валов.

Основными неисправностями валов двигателей являются: 1) естественный износ шеек и кулачков, вследствие длительной эксплуатации; 2) задиры шеек и кулачков, вследствие масляного голодания или попадания в пару трения опора - шейка посторонних частиц, а также 3) деформация валов, вследствие воздействия на них предельных нагрузок. Валы должны быть тщательно вымыты, осмотрены и измерены. При естественном износе шеек вала, рабочие поверхности часто остаются гладкими без видимых повреждений, а величины износов относительно невелики и обычно не превышают 0,08 мм, при овальности шеек 0,02 - 0,03 мм. Повреждение шеек в результате разрушения подшипников опор более значительные. Износ шеек, в подобных случаях может достигать десятых долей мм.

        Любой износ шеек валов и их опор (подшипников), приводит к увеличению зазора между ними, как следствие, ухудшению смазки (падает давление масла, исчезает «масляный клин» между деталями), что, в свою очередь, провоцирует прогрессирующий износ, приводящий к разрушению деталей, проворачиванию вкладышей или заклиниванию вала в опорах. Изношенные валы подвергаются шлифовке шеек под ремонтные размеры, наплавке шеек и кулачков с их последующей обработкой под номинальные размеры и правкой имеющихся деформаций с последующей балансировкой вала. Целью проводимого ремонта является:

• Восстановление зазоров в сопряжении деталей до номинальных значений;

• Восстановление геометрии шеек;

• Восстановление поверхности деталей;

• Восстановление взаимного расположения поверхностей вала и его опор (соосности, перпендикулярности и т.п.).

        «Ремонтный шаг» шеек коленчатого вала, как правило, равен 0,25мм. Вал может иметь два, три, четыре и более ремонтов. Число ремонтов вала, как правило, регламентируется изготовителем и во многом зависит от размерности, выпускаемых заводами ремонтных деталей (в частности, вкладышей коленчатого вала) и их наличия. При отсутствии «заводских»  вкладышей и наличия соответствующего оборудования, вкладыши можно изготовить самостоятельно. В этом случае глубина шлифовки соответствующей шейки (т.е. номер ремонта), будет определяться глубиной её закалки. Глубина закалки коленчатых валов двигателей легковых автомобилей, как правило, немногим более 1мм. Одноимённые шейки коленчатого (распределительного) вала шлифуются под одинаковый ремонтный размер.Как мы уже знаем, целью шлифовки является восстановление геометрии и поверхности шеек вала. Так как при шлифовке шеек вала их диаметр уменьшается, для сохранения величины установочного зазора между валом и его опорами в опоры должны устанавливаться вкладыши, соответствующей ремонтной группы (т.е. имеющие толщину большую толщины вкладыша номинального размера на величину выполненного ремонта). Ремонтный размер вкладышей, как правило, выбивается в виде цифры (+0,25; +0,50; +0,75 и т.п.) на его тыльной (не рабочей) поверхности.

6.7.3. Проверка качества выполненного ремонта.

Надеюсь, не стоит объяснять к чему может привести неквалифицированный или некачественно выполненный ремонт двигателя. Контроль над качеством ремонта таких деталей двигателя как блок цилиндров, головка блока цилиндров, коленчатого вала, а также других деталей, ремонт которых производился сторонними организациями (например, мастерскими, специализирующимися на расточке блоков цилиндров) целесообразно проводить непосредственно у исполнителя (т.е. «не отходя от кассы»). Для проверки необходим измерительный инструмент и некоторый навык. Наиболее распространённые ошибки, имеющие место при ремонте блоков цилиндров двигателя следующие:

Низкое качество зеркала цилиндров.

Является следствием нарушения технологии обработки поверхности цилиндра (хонингования), несоответствия технической оснащённости мастерской современным требованиям, низкой квалификации или халатности исполнителя;

Отклонение геометрии цилиндра (конусность, овальность, корсетность, бочкообразность) выше допустимых пределов (рис. 6.11).

Конусность и овальность цилиндров после расточки и финишной обработки поверхности не должна превышать 0,01 мм. При больших значениях не обеспечивается должное прилегание поршневых колец к поверхности цилиндра и как следствие, увеличивается расход масла, уменьшается компрессия в цилиндре и общий ресурс двигателя. Корсетность или бочкообразность цилиндра является следствием низкой квалификации мастера, производящего расточку блока. Корсетность возникает при избыточном выводе хонинговальной головки за верхнюю и нижнюю части цилиндра, бочкообразность, наоборот, из-за её недостаточного вывода. Проверяется путём измерения диаметра цилиндра нутромером. Измерения проводятся по двум, взаимно перпендикулярным, осям в трёх плоскостях (в верхней, средней и нижней частях цилиндра);

Несоответствие междуосевых расстояний цилиндров.

Расстояние между осями цилиндров (рис. 6.12а) задаётся конструкцией двигателя (например, для двигателей автомобилей ВАЗ это расстояние равно 95, 0 мм.) и независимо от номера выполняемого ремонта, должно оставаться постоянной величиной. Несоответствие межосевых расстояний, как правило, является следствием неправильной установки блока цилиндров на расточку. Проверяется путём измерения расстояния между осями пар цилиндров с помощью штангельциркуля или другого измерительного инструмента;

Не параллельность осей цилиндров (оси цилиндров не перпендикулярны привалочной плоскости блока цилиндров и оси коленчатого вала) или оси цилиндров не лежат на одной плоскости (рис. 6.12б,в).

Является следствием неверной установки блока цилиндров на расточку;

Несоответствие установочного зазора между цилиндром и поршнем заданной величине.

Является следствием низкой квалификации мастера или его халатности. Зазор между цилиндром и поршнем регламентируется техническими условиями. В ряде случаев и только осознано, его величина может быть изменена в сторону увеличения. Решение об увеличении установочного зазора принимает мастер, производящий ремонт двигателя. Мастер - станочник производит расточку цилиндров двигателя под заданный ремонтный размер, оставляя припуск на хонингование примерно 0,05-0,06 мм. с каждой стороны цилиндра. При хонинговании расточенного цилиндра, мастер учитывает диаметр поршня, который будет установлен в данный цилиндр. Проверка установочного зазора осуществляется путём измерения диаметра цилиндра и диаметра поршня. Величина зазора определяется как разница измеренных диаметров.

Неплоскостность привалочной плоскости блока цилиндров.

Проверка неплоскостности осуществляется с помощью набора щупов и лекальной (слесарной) линейки, прикладываемой к плоскости. Аналогичным способом контролируется привалочная плоскость головки блока.

Ошибки, возникающие при ремонте коленчатого вала следующие:

• Низкое качество рабочей поверхности шеек (кулачков) вала;

• Эллипсность шатунных и опорных шеек вала;

• Несоответствие размеров шатунных и опорных шеек вала заданным величинам.

6.8. Комплектование деталей.

Комплектование предшествует сборке двигателя и проводится с целью установки в двигатель деталей должного качества и размерности, обеспечения необходимых допусков и посадок. Основой комплектования являются технические условия. Можно выделить несколько способов (методов) комплектования деталей:

• Селективный метод (метод групповой заменяемости).

Данным способом комплектуются поршни, поршневые пальцы, поршневые кольца и некоторые другие детали. Сущность метода заключается в том, что изготовленные запасные части группируются производителем по массе и размерам и соответствующим образом маркируются (цифрой, краской, буквой латинского алфавита, символом и т.п.). При сборке двигателя в него устанавливаются детали, принадлежащие одной размерной группе, чем обеспечивается соблюдение технических условий сборки, регламентированных допусков и посадок.

• Метод полной взаимозаменяемости, т.е. без подгонки деталей друг к другу.

Подобным образом заменяется, например, цепь и звёздочка ГРМ, подшипник качения в своём гнезде и др. детали.

• Метод измерения и подгонки деталей основан на измерении размеров двух или более деталей или зазоров между ними, а так же масс деталей. При несоответствии замеренных величин техническим условиям, детали или заменяются более подходящими, или подгоняются друг к другу. На рисунке рис. 6.13, в качестве примера, показаны регламентированные размеры деталей одного из двигателей.

Процессу комплектования деталей предшествует их мойка. Детали, подвергавшиеся ремонту, отмываются от абразивной пыли, смазывающих и охлаждающих жидкостей (СОЖ). Целью мойки является недопущение попадания грязи и абразивного материала в пары трения в процессе сборки двигателя и после ввода двигателя в эксплуатацию. Повышенное внимание следует уделить очистке закрытых каналов и полостей (полостей рубашки охлаждения, масляных каналов и т.п.). Каналы прочищаются ёршиками, промываются под давлением и продуваются сжатым воздухом. Очистка каналов, полостей и отверстий должна проводится при снятых технологических заглушках, и предшествовать мойке самих деталей, так как при мойке из каналов может выходить большое количество загрязняющего материала, оседающего на поверхности деталей. В целом, мойка деталей перед сборкой агрегата производится так же, как это было описано в разделе «Мойка деталей двигателя». Напомним, что в «глухих» резьбовых отверстиях, после мойки, не должно оставаться промывочных и смазывающих жидкостей, а при мойке узлов и агрегатов, имеющих закрытые подшипники качения, следует исключить попадание моющих растворов во внутренние полости подшипников. После мойки и сушки корпусные детали двигателя при необходимости окрашиваются.

6.9. Сборка соединений и двигателя.

Порядок сборки двигателя достаточно подробно описывается в сервисной литературе. При прочтении литературы следует обращать внимание на текст, выделенный курсивом или жирным шрифтом. Как правило, такой текст содержит требования обязательные для исполнения ремонтным персоналом. Технология сборки двигателя определяется его конструкцией и может различаться в зависимости от модели. Тем не менее, имеет место ряд технологических особенностей сборки, общих для большинства существующих конструкций. При сборке двигателя должны быть обеспечены:

1. . Необходимые натяги/зазоры в соединениях и в парах трения. Например, между гильзой и её гнездом, поршнем и гильзой, поршневым пальцем и отверстием поршневого пальца, поршневым пальцем и верхней головкой шатуна (втулкой верхней головки шатуна), кольцами и канавками поршня, краями поршневых колец (в замке кольца), седлом клапана и его посадочным отверстием в головке блока цилиндров и т.п.

        Условно, все установочные зазоры можно поделить на тепловые, которые компенсируют тепловое расширение металла при нагревании, и масленые, которые обеспечивают нахождение смазки между трущимися поверхностями. Величины и тех, и других зазоров строго регламентированы техническими условиями. Нарушение рекомендаций приводит к заклиниванию деталей при нагревании, разрушению деталей из-за недостатка смазки и т.п. Натяг, т.е. соединение без зазора, обеспечивает неподвижность охватываемой детали (втулки) при тепловом расширении охватывающей детали. Натяг обеспечивается установкой детали большего диаметра в отверстие, меньшего диаметра, для чего, либо «нагревают отверстие», либо охлаждают (например, в жидком азоте) втулку.

2. . Подборка (комплектование) деталей по массе. Уравновешенность двигателя достигается, в том числе тщательной подборкой деталей по весу. Чтобы избежать нудной процедуры

         взвешивания и подгонки веса деталей можно рекомендовать приобретать детали в комплекте для одного двигателя. Как правило, добросовестный производитель гарантирует соответствие массы и размерности запасных частей в приобретаемом Вами наборе.

1. . Ориентирование деталей. При сборке соединений необходимо соблюсти правильную «ориентацию» поршней и шатунов в цилиндрах двигателя, поршневых колец в канавках поршня, крышек шатунов на разъёме нижней головки шатунов и крышек коленчатого вала на его опорах. Ориентируются и некоторые другие детали двигателя.

2. . Усилия, последовательность и порядок затяжки резьбовых соединений. От общего объёма сборочных работ автомобиля сборка резьбовых соединений составляет примерно одну треть. При выполнении сборочных операций и работе с резьбовыми соединениями следует помнить и выполнять некоторые общие правила:

• Весь используемый крепёж должен быть абсолютно чистым, прямым, с ненарушенной резьбой и несмятыми гранями головок.Повреждённый крепёж подлежит обязательной замене.

• Соединения, в которых предусматривается законтривание болтов (гаек), должны быть соответствующим образом зафиксированы. Способом фиксирования болтов и гаек может быть шплинтование или установка под опорную поверхность крепежа гроверных и стопорных шайб. Между стопорной шайбой и мягкой металлической поверхностью (например, алюминиевой) всегда устанавливаются плоские опорные шайбы;

• Следует применять крепёж соответствующей размерности и соответствующего класса прочности.

Класс прочности болтов маркируется на головке болта в виде цифры или радиальной насечки. Класс прочности шестигранных гаек обозначается либо цифрой, либо насечкой в виде точек (рис. 6.14). 

Чем больше количество насечек, или чем выше номер цифрового кода, тем выше прочность и допустимое усилие закручивания гайки (болта). Имеет место следующий ряд маркировочных чисел: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8; 8.8; 10.9; 12.9. Крепёж ниже 5-го класса прочности, как правило, не маркируется.

• В глухих резьбовых отверстиях не должно оставаться эксплутационных и иных жидкостей. Так как жидкость не сжимается, то при вкручивании болта в отверстие возможно образование трещин в детали;

• При необходимости обеспечения герметичности резьбы, на резьбу наносят специальный герметик;

• Резьбовое соединение затягивается так, чтобы была обеспечена надёжность соединения. Крепёж должен обеспечивать соединение деталей с усилием, достаточным для предотвращения их смещения под воздействием рабочих нагрузок. В случае чрезмерных усилий затяжки возможен не только срыв резьбы, но и деформация самих соединяемых деталей и отверстий (например, цилиндров). Предусмотренный момент затяжки резьбового соединения приводится в технических условиях и, как правило, выражается в кгс х м.(килограмм-сила умноженная на метр) либо в Н х м (ньютон умноженный на метр). Усилия затяжки, регламентируемые ТУ, обязательны для выполнения ремонтным персоналом. Контроль затяжки резьбовых соединений осуществляется динамометрическим ключом.

Для резьбового крепежа ниже 5-го класса прочности, при отсутствии ТУ, максимальные усилия затяжки можно вычислить по формуле:Mmax=0 - 4 (кгс х м);

где Мшах -максимальное усилие затяжки, О-диаметр резьбы крепежа. Пример: Гайка с диаметром резьбы 8мм, будет иметь максимальное усилие затяжки Мтах=8 - 4=4 (кгс X м).

• Порядок затяжки определяется тем, за сколько «подходов» достигается регламентируемое (номинальное) усилие затяжки крепёжной детали. Порядок затяжки, как и усилие, определяется ТУ. При отсутствии рекомендаций изготовителя можно придерживаться общего правила:

1) Если усилие затяжки не превышает 14 кгс/м, затяжка осуществляется за четыре «подхода»

о Подводка болта (гайки) к плоскости детали;

о Подтяжка болта (гайки) усилием в половину номинального момента; о Затяжка болта (гайки) номинальным моментом; о Проверка правильности затяжки всего крепежа.

            2) Если усилие затяжки больше 14 кгс/м, затяжка осуществляется за пять «подходов»

о Подводка болта (гайки) к плоскости детали;

о Подтяжка болта (гайки) усилием в одну треть от номинального момента; о Подтяжка болта (гайки) усилием в две трети от номинального момента; о Затяжка болта (гайки) номинальным моментом; о Проверка правильности затяжки всего крепежа.

• Последовательность затяжки (схема затяжки) должна соответствовать схеме, предложенной изготовителем. Схемы затяжки головок блоков некоторых двигателей и других соединений представлены на рис. 6.15. Требование соблюдать последовательность затяжки резьбового крепежа определяется необходимостью равномерно распределить прикладываемые нагрузки по плоскости детали, обеспечить должную прочность и герметичность соединения. Общие рекомендации к схеме затяжки следующие:

• «Длинные детали» (например, такие как головка блока или корпус подшипников распределительного вала) затягиваются от центра к краям «по спирали» или «по окружности».

• Соединений типа «колесо» с четырьмя, пятью, шестью и более соединениями затягиваются «крест на крест» (снежинкой), при чётном числе крепёжных деталей или «через один», при нечётном числе крепёжных деталей (рис. 6.15).

6.9.1. Установка гильз цилиндров в блок двигателя.

Мокрые гильзы устанавливаются в гнёзда блока цилиндров с зазором. От осевого перемещения, гильзы удерживаются головкой блока. Для надёжного прижатия гильзы, её верхняя часть должна выступать над привалочной плоскостью блока цилиндров на рекомендованную величину (0,02 - 0,12 мм.). Величина выступания гильзы, как правило, регулируется подбором шайб, устанавливаемых под опорный бурт. Эти же шайбы уплотняют гильзу в гнезде, предотвращая попадание охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения через стык гильзы с её опорой в картер двигателя. В конструкциях двигателей, где применение шайб не предусмотрено, на привалочную плоскость бурта гильзы или посадочную плоскость гнезда, наносится тонкий слой специального термостойкого клея или герметика. Проверка выступания гильзы показана на рис. 6.16.

        Сухие гильзы удерживаются в гнёздах блока цилиндров натягом. В зависимости от требуемой величины натяга, для соединения чугунной гильзы и алюминиевого блока цилиндров, необходимо обеспечить разницу температуры соединяемых деталей в пределах 100 - 180 градусов С, для чего блок цилиндров нагревают в муфельной печи или, помещая его в горячую воду, а гильзу охлаждают «сухим льдом» или жидким азотом. В «сухом льду» (твёрдой углекислоте) возможно охлаждение до -80 градусов С (реально, до -60 градусов), а в жидком азоте до -140 градусов. Нагревание блока цилиндров открытым пламенем равно как и запрессовка чугунных гильз в алюминиевый блок давлением, недопустимо. Гильзование чугунных блоков цилиндров, в ряде случаев, разрешается проводить способом запрессовки.

        Запрессовка чугунных гильз в чугунный же блок цилиндров, как правило, возможна при величине натяга, не превышающем 0,05 мм. (редко более). Запрессовку гильз осуществляют с помощью пресса. При отсутствии заводского пресса, приспособление для запрессовки можно сконструировать из металлических швеллеров, соединив их с помощью сварки в виде рамы должного размера, и гидравлического или винтового домкрата. В продаже можно так же увидеть, более компактные и простые в применении, винтовые приспособления. Производить запрессовку детали в отверстие ударом запрещается. Для упрощения процесса запрессовки, можно нагреть блок или охладить гильзу, обеспечив разницу температур соединяемых деталей, примерно в 60 - 100 градусов С. При указанной величине натяга и разнице температур, гильза должна опустится в гнездо без применения каких либо приспособлений. При необходимости «помочь» гильзе опустится в гнездо можно постукивая по ней деревянной киянкой или молотком через деревянную проставку.

6.9.2. Установка коленчатого вала в опоры двигателя.

Отремонтированный коленчатый вал устанавливается в подшипники (вкладыши) соответствующего ремонтного размера. Ремонтный размер вкладыша выбивается в виде цифры на его тыльной (нерабочей) поверхности и должен соответствовать размерности произведённого ремонта коленчатого вала. При отсутствии рабочей маркировки вкладыша его размер вычисляется путём измерения его толщины микрометром. Новый/неизношенный вкладыш должен вставляться в постель с небольшим натягом и не должен выпадать из постели при переворачивании блока цилиндров. Отверстия для смазки во вкладышах должны совпадать с отверстиями в постелях. Верхние и нижние вкладыши коленчатого вала (вкладыши опоры и вкладыши крышки) могут быть не взаимозаменяемые. Вкладыши средней опорыKB могут иметь большую ширину (площадь). Перед установкой коленчатого вала поверхности вкладышей и шеек коленчатого вала обильно смазываются. После установки в постели блока коленчатый вал закрепляется крышками. Крышки коленчатого вала равномерно затягиваются болтами. Усилия затяжки должны соответствовать ТУ и контролируются динамометрическим ключом. Вал, смазанный и установленный в картер блока должен легко (от руки) вращаться в опорах. Свободное вращение вала является условием правильности сборки. При наличии заедания вала необходимо разобрать соединение, найти и устранить причины заедания.

        Причины тугого вращения коленчатого вала могут быть следующими: 1) несоответствие крышек и вкладышей местам их установки; 2) неправильное положение крышек на опорах; 3) несоответствия размера вкладышей произведённому ремонту; 4) несоответствие диаметра коренных шеек произведённому ремонту; 5) несоответствие толщины упорных полуколец; 6) несоответствие усилия затяжек крепежа крышек; и др.

        В опоре где имеет место заедание масло, нанесённое на поверхность деталей перед сборкой, после нескольких оборотов вала мутнеет (т.к. содержит мельчайшие частицы антифрикционного состава вкладышей), а рабочая поверхность вкладыша имеет блестящий след от контакта с шейкой вала (т.н. затир).

        Осевое перемещение вала контролируется с помощью индикатора часового типа (рис. 6.17) или от руки (при «качании» коленчатого вала осевой зазор вала не должен ощущаться «на ощупь»). Величина зазора регулируется подбором упорных полуколец (колец) соответствующей толщины. Если величина зазора, измеренного индикатором, больше максимально допустимого (0,25-0,35 мм), упорные кольца заменяются новыми или кольцами ремонтных размеров.

Подытожим сказанное:

• Перед установкой в двигатель шейки коленчатого вала и их опоры обильно смазываются моторным или трансмиссионным маслом;

• Вкладыши вала должны входить в постели с небольшим натягом, отверстия для смазывания во вкладышах должны совпадать с отверстиями в опорах/крышках, вкладыш средней опоры KB может иметь большую ширину, вкладыши опоры и вкладыши крышки могут быть не взаимозаменяемыми;

• Крышки KB не взаимозаменяемые и устанавливаются строго на свои постели, замки вкладышей всех крышек должны «смотреть» в одну сторону, для правильной установки крышек их маркируют соответствующим образом (как правило, цифрой по номеру опоры или зарубками);

• Крепление крышек KB является ответственным соединением и контролируется динамометрическим ключом.

6.9.3. Сборка шатунов с поршнями.

        Если разница масс поршней превышает указанную величину «лишний» металл, в пределах разумной достаточности, «бархатным» напильником снимается с нижней наружной стороны бобышек или в ином, указанном производителем месте поршня (рис. 6.18.).

 При подгонке массы шатунов металл стачивается с бобышек верхней и/или нижней головки шатуна. Так как верхняя головка шатуна при работе двигателя совершает поступательные движения, а нижняя - вращательные, головки шатуна правильно взвешивать по отдельности. При взвешивании верхней головки шатуна, нижняя головка закрепляется на шарнирной опоре (например, на шейке коленчатого вала). При взвешивании нижней головки, на шарнирной опоре закрепляется верхняя головка (например, на поршневом пальце, зажатом в тисках). Надеюсь, рисунок рис. 6.19, пояснит сказанное выше.

 Сумма масс «верхней» и «нижней» частей шатуна должна быть равна массе всего шатуна. При несоответствии масс верхних головок шатунов, металл стачивается с их верхних бобышек, при несоответствии масс нижних головок - нижних. При спиливании «лишнего» металла с бобышек головок шатуна расстояние от центра отверстия головки до плоскости бобышки не должно стать меньше допустимого (регламентируется изготовителем). При принятии решения о подгонке масс шатунов следует иметь ввиду, что уменьшение массы нижней головки оправдано лишь для двигателей, имеющих полностью сбалансированные коленчатые валы симметричные относительно средней коренной шейки (рядные четырёхцилиндровые, рядные шестицилиндровые и V - образные двенадцатицилиндровые двигатели). Для других двигателей слишком лёгкие или тяжёлые шатуны лучше заменить более подходящими по весу.

        Если на двигатель устанавливаются новые шатуны их стоит промаркировать любым доступным способом (например, клеймом или кернером) по месту установки (т.е. по цилиндрам двигателя). Номер соответствующего цилиндра выбивается на нижней головке шатуна и на его крышке. Нанесённые метки (номера) должны быть обращены в одну сторону. Если устанавливаются «старые» шатуны, они должны быть поставлены в «свои» цилиндры в соответствии с имеющимися метками.

        На самом деле, если заменялись поршни, то нет никакой разницы, в какой цилиндр устанавливается тот или другой шатун. Но следует понимать, что при последующих ремонтах, имеющееся несоответствие между метками номеров цилиндров на шатунах и местом установки шатунов, может внести существенную путаницу и стать причиной возможных ошибок.

        Установочные зазоры между поршнем и стенкой соответствующего цилиндра должны соответствовать ТУ. Как уже отмечалось выше, ось отверстия под поршневой палец на большинстве поршней современных двигателей, смещена в сторону действия «большей боковой силы» на 0,5 - 2,5 мм. Вследствие этого поршень должен быть установлен в цилиндре строго определённым образом, т.е. сориентирован. Для правильной установки поршня в цилиндр производители деталей помечают «фронтальную» или «тыловую» (реже) часть поршня специальной меткой, выбиваемой на днище поршня или ином месте. Метка может иметь вид стрелки (>), или быть в виде буквы «П»(перед), или «F» (фронт), или в виде слова «ПЕРЕД», или слова «НАЗАД». С конца 70-х, начала 80-х годов фронтальная часть поршней обозначается преимущественно стрелкой. На днище поршня наносится и иная информация о детали.

        Ориентация шатунов регламентируется производителем в случае ассиметричной конструкции шатуна или наличием у него отверстия для смазывания стенки цилиндра. Отверстие для подачи масла должно быть «нацелено» на наиболее нагруженную стенку цилиндра. При «правом» вращении коленчатого вала (т.е. по часовой стрелке, если смотреть со стороны шкива KB), наиболее нагруженная стенка цилиндра будет левая. «Правое» вращение коленчатого вала имеют подавляющее большинство двигателей.

        Сборка поршня с верхней головкой шатуна происходит через поршневой палец. Палец «плавающего» типа должен входить в отверстие головки шатуна без заедания и не иметь ощутимого радиального люфта во избежание шумной работы двигателя после прогрева. В бобышки поршня «плавающий» палец, как правило, запрессовывается с небольшим натягом, для чего поршень подогревают техническим феном или разогревают в горячей воде до температуры 60-80? С. От осевого перемещения палец «плавающего типа» в бобышках поршня удерживается стопорными кольцами. При установке стопорных колец замок кольца ориентируется по оси поршня (вверх или вниз). Следует проследить, зафиксировалось ли кольцо в канавке бобышки поршня. Стопорное кольцо должно «распрямиться» в канавке и не иметь в нём ощутимого люфта. При несоблюдении этих условий сборки кольцо может «выскочить» из канавки при работе двигателя.

        Поршневой палец второго типа (запрессованный в верхнюю головку шатуна), в бобышки поршня должен входить под небольшим усилием руки (рис. 6.20), а в головку шатуна с натягом, регламентируемым ТУ (как правило, не меньше 0,010 мм.). 

Для посадки пальца в головку шатуна с натягом, шатун разогревают в муфельной (электрической) печи до 240-270? С. Для запрессовки используется специальная оправка (рис. 6.21).

        На практике часто используют способ нагревания верхней головки шатуна паяльной лампой. Данный способ прост в применении, но не позволяет контролировать температуру нагрева. Повышение температуры нагрева выше 300?С может привести к изменению структуры металла шатуна и потери натяга, установленного в головку поршневого пальца. Осевое перемещение пальца в головке шатуна на работающем двигателе, в свою очередь, чревато задиром зеркала цилиндра двигателя.

         Подытожим. При сборке поршней и шатунов и установке их в двигатель следует придерживаться ряда общих правил:

• Поршни и шатуны для одного двигателя подбираются по массе;

• Поршни и шатуны ориентируются в двигателе определённом образом. Для правильной установки этих деталей в двигателе, на детали наносятся специальные метки;

• Замок стопорного кольца поршневого пальца «плавающего типа» должен быть сориентирован по оси поршня, зафиксирован в канавке бобышки поршня, и не иметь в ней существенных перемещений;

• Пальцы «плавающего типа» устанавливаются в головку шатуна через вкладыш с зазором, а в бобышки поршня с небольшим натягом;

• Пальцы «запрессованные» в верхнюю головку шатуна устанавливаются в неё со значительным натягом, а в бобышки поршня должны входить от небольшого усилия ладони.

6.9.4. Установка поршневых колец на поршни.

Перед установкой колец на поршни (уже собранные с шатунами) следует проверить соответствие зазора в замке кольца с зазором, регламентируемым заводом изготовителем. Зазор обеспечивает тепловое удлинение кольца при прогреве. Слишком малый установочный зазор на работающем двигателе может уменьшиться до нуля и привести к поломке кольца. Поломанное кольцо становится причиной низкой компрессии в цилиндре двигателя, повышенного расхода масла на угар, повышенного расхода топлива и т.п. Поломанное кольцо, заклинившее в канавке поршня, может повредить стенку цилиндра. Величина установочных зазоров в замках компрессионных и маслосъёмных колец разных типов двигателей лежит в пределах 0,15 -0,50 мм (иногда более). Для измерения зазора, кольцо опускается в цилиндр двигателя на глубину около 1 см. или устанавливается на специальное приспособление, 
имитирующее цилиндр. Зазор измеряется плоским щупом (рис. 6.22).. 

При величине зазора меньше регламентируемого, замок подпиливается на специальном приспособлении или вручную надфилем. Во втором случае, кольцо зажимается в тисках между двумя деревянными брусочками или удерживается руками. При подпиливании замка кольца необходимо обеспечить параллельность его краёв.

        Не менее важно обеспечить необходимые зазоры между поверхностями колец и поверхностями поршневых канавок. Зазор измеряется плоским щупом (рис. 6.23) или определяется как разница между шириной канавки, измеренной плиткой (специальный измерительный инструмент), и высотой кольца, измеренного микрометром.

 Величина этого зазора между неизношенными канавками и их кольцами составляет в среднем 0,04-0,06 мм. Малый зазор может вызвать подклинивание колец на непрогретом двигателе или их «пригоранию» в канавке с потерей подвижности. Малый зазор устраняется притиркой колец абразивным порошком на плоской металлической плите или на листе наждачной бумаги, уложенной на ровную поверхность.

        При больших зазорах компрессия в цилиндрах падает, расход масла увеличивается, ухудшается отвод тепла от поршня в стенки цилиндра, кольца перекашиваются в канавках, «закручиваются» и быстро изнашиваются.

        Поршневые кольца часто имеют сложную форму рабочей поверхности (поверхности, которая контактирует со стенкой цилиндра). От правильной установки колец на поршень и ориентировки замков колец, зависит нормальная работа двигателя. Так, при неверной установке маслосъёмного кольца (скребком вверх), расход масла в цилиндре увеличивается на 50%. Для правильной установки колец на двигатель, производитель помечает верх кольца специальной меткой (засечкой, надписью «ТОР», «ВЕРХ» или иным образом). При наличии специальных меток, кольца ориентируются меткой в сторону камеры сгорания. Перепутать кольца местами при их установке в канавки поршня, достаточно проблематично, так как и кольца и канавки поршней имеют различную высоту. Расположение колец в канавках поршней разных двигателей показано на рис. 6.24.

         На поршни кольца устанавливаются вручную или с помощью специальных приспособлений (рис. 6.25).

        Замки поршневых колец, установленных на поршни, ориентируются одним из двух способов (рис. 6.26):

• Под углом 45 градусов к оси отверстия поршневого пальца;

• Под углом 120 градусов друг к другу.

«Ориентирование» замков колец обусловлено необходимостью, обеспечить должное уплотнение поршня в цилиндре и равномерный износ во времени самих колец.

Итак, подытожим. При установке колец на поршень необходимо выполнить некоторые требования:

• Обеспечить необходимый зазор в замке колец;

• Обеспечить необходимый зазор между кольцами и их канавками;

• Обеспечить правильную установку колец на поршень в соответствии с метками, нанесёнными на «верхнюю» часть кольца;

• Обеспечить ориентацию замков колец в пространстве способом, регламентируемым ТУ.

•  Установка поршней в цилиндры двигателя.

Поршни в сборе с шатунами устанавливаются в цилиндры двигателя с помощью специальной оправки, позволяющей сжать поршневые кольца (рис. 6.27). 

С помощью такой оправки поршень должен легко, небольшим усилием руки входить в смазанный маслом цилиндр. При отсутствии оправки её можно изготовить из тонкой жести, согнув жесть по диаметру поршня. Кольца, при установке поршней в цилиндр, можно сжать и при помощи трёх отвёрток, расположив их под углом 120 градусов друг к другу. Работать, придётся вдвоём, так как для обжатия колец с помощью отвёрток потребуется «три руки», «четвёртая рука» подаёт поршень в цилиндр. Однако этот и некоторые другие способы более трудоёмкие, чем предложенный ранее.

        Перед установкой поршней с кольцами и шатунами в цилиндр стоит ещё раз проконтролировать ориентацию этих деталей в двигателе.

        Сборка головки блока цилиндров.

Перечень контрольно-измерительных, ремонтных и сборочных работ, выполняемых на головке блока перед её установкой на блок цилиндров, примерно следующий:

• Проверка головки блока на наличие трещин;

• Проверка деформации привалочной плоскости головки блока;

• Замена повреждённых клапанов, прогоревших сёдел клапанов, изношенных направляющих втулок клапанов,

• Притирка клапанов к сёдлам, замена маслосъёмных колпачков, сборка клапанов и деталей привода клапанов;

• Очистка и промывка гидротолкателей, наполнение их маслом, установка гидротолкателей;

        Притирка клапанов к сёдлам производится 1) попутно, при производстве ремонтных работ на головке блока, если пробег двигателя составляет более 50 тысяч км; 2) по мере необходимости (в случае потери герметичности клапанов) и 3) в обязательном порядке при проведении капитального ремонта двигателя. Притирка осуществляется абразивным порошком, смешанным с моторным или трансмиссионным маслом или специальной абразивной пастой, которую можно приобрести в магазинах торгующих запасными частями к автомобилям и расходными материалами для ремонта автомобилей. Абразив наносится на фаски клапана и седла, клапан вставляется в седло и проворачивается в нём (вперёд - назад по кругу) необходимое количество раз. Для притирки удобно пользоваться электрической дрелью, имеющий реверс (стержень клапана при этом зажимается в патрон дрели) или коловоротом (рис. 6.28).

 Притирка осуществляется в два этапа. На первом этапе используется абразивный порошок/паста средней зернистости. Притирка выполняется до тех пор, пока на фасках клапана и его седла не образуется матовый поясок шириной 1,0-1,5 мм. Выполняя притирку, не следует стремиться сделать поверхность фасок идеально ровной т.к. для этого, скорее всего, потребуется сильно «сточить» детали. В случае если клапан и/или седло имеют значительный износ фасок детали лучше заменить новыми. На втором этапе притирки применяют более мелкий порошок.

        Для проверки качества притирки головку устанавливают на ровную поверхность камерами сгорания вверх, клапаны вставляют в сёдла и в камеры сгорания заливают керосин. Если притирка выполнена качественно, уровень керосина не должен снижаться, по меньшей мере, 15 минут. Другой способ проверки качества притирки состоит в том, что на фаску притёртого клапана мягким простым карандашом наносятся четыре риски, через 90° по окружности тарелки клапана. Клапан вставляется в седло, прижимается к седлу рукой и проворачивается на 360°. На правильно притёртом клапане карандашные риски будут стёрты. После выполнения притирки детали (клапаны, сёдла, камеры сгорания и др.) тщательно отмываются от абразивной пыли и продуваются сжатым воздухом. Только убедившись в том, что на деталях не осталось абразивного материала, можно приступать к сборке ГРМ и напресовке на направляющие втулки маслосъёмных колпачков (рис. 6.29). 

Промывка гидротолкателей с их полной разборкой требуется, если имело место коксование масла во внутренних полостях деталей или серьёзные неисправности ГРМ, связанные с износом пар трения. Если детали не закоксованы и не имеют аварийного износа, разборка гидротолкателей необязательна.

        Снятые при разборке двигателя гидротолкатели должны храниться погруженными в чистое моторное масло.

6.9.7. Установка головки блока цилиндров.

Головка блока цилиндров проверенная на наличие трещин, деформации привалочной плоскости и других возможных неисправностей, в сборе с клапанами и другими деталями ГРМ (или без этих деталей, в зависимости от регламентируемой технологии сборки) через прокладку головки блока устанавливается на плоскость блока цилиндров. Для того чтобы при возможном последующем ремонте прокладка головки блока легко отсоединилась от корпусных деталей двигателя (т.е. не пригорела), прокладку с двух сторон натирают графитом. Дополнительная герметизация стыка корпусных деталей современных двигателей (например, нанесением герметика на прокладку), как правило, не требуется, а в ряде случаев может быть вредна. При установке головки блока на блок цилиндров она центрируется на направляющих втулках. На части двигателей роль центрирующих элементов могут выполнять крепёжные детали (болты или шпильки).

        Перед тем как закрепить установленную на блок цилиндров головку блока рекомендуется убедиться в том, что метки фаз газораспределения на шкивах всех валов и корпусных деталях двигателя совпадают. В случае неправильной установки РВ (т.е. не по меткам фаз газораспределения) при затяжке болтов/гаек крепления головки возможно повреждение клапанов. Болты перед ввёртыванием смазываютсятонким слоем моторного масла, резьбовые отверстия очищаются и проверяются на отсутствие в них жидкостей (масла, промывочных жидкостей и т.п.). Болты/гайки равномерно затягиваются регламентируемым моментом за несколько приёмов. Контроль над усилием затяжки осуществляется с помощью динамометрического ключа. Усилие затяжки резьбового крепежа головки блока у бензиновых двигателей лежит в пределах 80 - 120Н ? м., у дизельных двигателей до 150Н ? м. Усилие, порядок и последовательность затяжки крепежа регламентируется ТУ.

        Когда головка блока установлена и закреплена, на ней монтируются детали привода клапанов и РВ (если эти детали, или их часть небыли установлены заранее). Валы соединяются ремнём или цепью. После натяжения цепи/ремня ещё раз проверяется совмещение установочных меток и меток фаз газораспределения. В случае несовпадения меток необходимо добиться их точного совмещения, переставив цепь/ремень на шкивах/звёздочках валов на необходимое число зубьев.

При запуске двигателя со «смещёнными» фазами газораспределения (т.е. валы не установлены строго по меткам) возможно повреждение деталей двигателя из-за «встречи» (столкновения) клапана с поршнем. В лучшем случае (если фазы «сбиты», но не более чем на один - два «зуба» звёздочки/зубчатого шкива) двигатель просто не запустится или запустится, но будет работать крайне неустойчиво.

         Убедившись в правильности установки фаз газораспределения, приступают к регулировке тепловых зазоров в приводе клапанов. У большинства двигателей величина зазоров лежит в пределах 0,15 - 0,25 мм для впускных клапанов, и 0,20 -0,35 мм, для выпускных. У двигателей с гидротолкателями регулируется свободный и рабочий ход плунжера гидротолкателя. Сборка двигателя заканчивается установкой навесного оборудования, установкой и подключением датчиков, присоединением патрубков и шлангов систем охлаждения и смазки, заправкой двигателя и его систем эксплутационными жидкостями и регулировкой систем и механизмов двигателя.

6.10. Регулировки собранного двигателя.

В зависимости от типа и конструкции двигателя выполняются следующие виды регулировочных работ:

• Натяжение ремня привода генератора и вентилятора;

• Натяжение ремня/цепи ГРМ;

• Регулировка фаз газораспределения;

• Регулировка зазоров в приводе клапанов;

• Регулировка начального угла опережения зажигания;

• Регулировка угла опережения впрыска топлива (для дизельных двигателей);

• Регулировка топливоподачи, оборотов холостого хода и содержания вредных веществ в отработанных газах (регулировка топливной системы).

Регулировка оборотов коленчатого вала на холостом ходе и содержание вредных веществ в отработавших газах производится на работающем и прогретом до рабочей температуры двигателе. Также на работающем двигателе проводят корректировку угла опережения зажигания (для двигателей с распределителем зажигания). Все другие регулировки проводятся на холодном двигателе до его запуска.

6.11. Обкатка двигателя.

Начальную обкатку отремонтированного двигателя необходимо производить перед сдачей автомобиля заказчику с целью приработки деталей друг к другу. Новые и отремонтированные детали могут иметь повышенную шероховатость поверхностей и отклонения формы поверхностей, что приводит к уменьшению площади контакта прирабатываемых «пар трения» и увеличению на поверхности удельных нагрузок (рис. 6.30). Увеличение нагрузок на детали, в свою очередь, приводит к их повышенному износу, образованию большого количества продуктов износа, и к поломкам.

        Следует различать два типа начальной обкатки двигателя: 1) холодная обкатка и 2) горячая обкатка.

         Холодная обкатка двигателя производится на стенде. Стенд имеет в своём составе электродвигатель, обороты которого регулируются, например, с помощью реостата. Электродвигатель соединяется с маховиком коленчатого вала обкатываемого двигателя. Период холодной обкатки длится 15-20 минут. Обороты электродвигателя (коленчатого вала) повышаются постепенно и не должны превышать 2500 оборотов в минуту. Двигатель должен быть заправлен моторным маслом, давление в системе смазки контролируется по манометру, вкрученному в масленую магистраль.

         Горячая обкатка проводится на полностью собранном двигателе, заправленным маслом и охлаждающей жидкостью. Двигатель запускается и прогревается до рабочей температуры. На тех двигателях, где это необходимо производится регулировка оборотов холостого хода и зажигания. В процессе работы двигателя контролируется давление масла и температурный режим, двигатель осматривается на наличие подтекания масла и охлаждающей жидкости, производится прослушивание двигателя на обнаружение посторонних шумов и стуков. Продолжительность горячей обкатки от 30 минут до 1,5 часов и более. При проведении обкатки следует соблюдать некоторые правила: 1) обороты KB не должны быть ниже 1100 оборотов в минуту (на оборотах холостого хода смесь несколько переобогащена, что не очень хорошо сказывается на работе двигателя), при этом увеличивать обороты следует исключительно за счёт увеличения подачи в цилиндры топливно-воздушной смеси (но не её обогащением); 2) не следует поднимать обороты KB больше 3000 оборотов в минуту, работа двигателя на оборотах больше 2500 оборотов в минуту допускается непродолжительное время; 3) увеличивать обороты KB следует постепенно.

         Передача отремонтированного автомобиля заказчику. Если в процессе предварительной обкатки все системы и механизмы двигателя функционируют нормально, вымытая машина с чистым салоном передаётся заказчику. Дальнейшая, эксплумационная обкаткадвигателя осуществляется владельцем автомобиля в течение первых 1,5-2 тысяч км пробега.

6.12. Гарантийное обслуживание.

Гарантийное обслуживание отремонтированного автомобиля осуществляется техническим центром, проводившим ремонт. Гарантийный срок также устанавливается СТО, с учётом сложившейся практики для конкретной модели автомобиля и его года выпуска. Как правило, это один год эксплуатации или 10000 км пробега, что раньше наступит. Первые 1,5 - 2,0 тысячи км эксплуатации отремонтированного двигателя являются наиболее ответственным периодом - периодом обкатки. В этот период владельцу автомобиля следует придерживаться некоторых не очень обременительных, но очень важных правил, которые позволят избежать появления неисправностей, связанных с ошибками в эксплуатации.

• Перед началом движения двигатель должен прогреваться до рабочей температуры;

• Следует избегать перегрузки двигателя по оборотам и крутящему моменту. Максимальные обороты коленчатого вала следует ограничить значением 4000 оборотов в минуту для бензинового и 3000 оборотов, для дизельного двигателя. Минимальные обороты на третьей и более высоких передачах не должны быть меньше 2000 и 1500 оборотов в минуту для бензинового и дизельного двигателя соответственно. Каждому режиму движения следует строго выбирать соответствующую передачу в коробке передач;

• В период обкатки следует применять более жидкое масло, чем в последующий период эксплуатации;

• Перегрев двигателя, работа двигателя с пониженным давлением масла и на богатых топливных смесях недопустима;

        После периода обкатки автомобиль должен пройти техническое обслуживание на СТО. При техническом обслуживании производится замена моторного масла и масленого фильтра, а также проводится весь объём работ ТО №2.