ДЕФЕКТЫ ГОЛОВОК БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ, ПРИЧИНЫ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ, ТЕХНОЛОГИИ УСТРАНЕНИЯ И ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Высокая мощность, экономичность и экологические показатели любого двигателя во многом определяются конструкцией и состоянием газораспределительного механизма, поэтому комплексное восстановление головок блока — дело очень перспективное.

На долю головок блоков цилиндров совместно с клапанным механизмом приходится почти половина всех дефектов, связанных с двигателем. Поэтому такое важное значение имеют вопросы технологии ремонта и оборудование, применяемое при ремонте головок блоков цилиндров.

Головка цилиндров по общей геометрии должна соответствовать предписанным параметрам завода-изготовителя. Высота головки цилиндров, рабочий зазор направляющих втулок и клапанов, концентричность направляющих втулок и вертикальные поверхности должны находиться в диапазоне заданных допусков. Головка цилиндров не должна быть деформирована или повреждена.

Деформация головки блока цилиндров чаще всего наступает из-за местного или общего перегрева. Но в результате накопленных механических и термических напряжений может деформироваться и нормально работающая головка. Поэтому при каждом снятии с двигателя головку блока следует обязательно проверить на плоскостность. Значительную деформацию выявляют с помощью лекальной линейки.

Более точные результаты обеспечивает притирочная плита или обкатка индикатором.

Один из часто встречающихся дефектов головок блока цилиндров, изготовленных из легких алюминиевых сплавов, — образование трещин. Причиной этого является нарушение теплового режима работы двигателя в целом. Головки очень чувствительны к перегреву, причем его результатом в большинстве случаев является возникновение трещин между седлами клапанов в цилиндрах двигателя. В результате происходит просачивание охлаждающей жидкости в камеру сгорания и наддув контура охлаждения отработавшими газами.

С перегревом и масляным голоданием в двигателе связана и основная причина повреждения или износа постелей подшипников распределительного вала. Когда прогорает прокладка головки блока и опорная плоскость головки деформируется, а ремонт ограничивается лишь выравниванием плоскости головки, общая ось постелей распределительного вала искривляется. Отверстие постели уже по форме не является круглым, происходит смещение его оси, распределительный вал в конечном итоге не может вращаться, его опорные шейки получат серьезные повреждения.

Повреждения привалочной плоскости, вызванные воздействием тосола или прогарами, восстанавливаются аргонодуговой наплавкой или напылением.

Большая часть дефектов головки связана с клапанной группой, детали которой изготавливаются с высочайшей точностью. Детали клапанного механизма в процессе эксплуатации изнашиваются и требуют ремонта. После ремонта должна быть достигнута та же высокая точность сопряжения деталей, что и в заводских условиях.

При ремонте головки блока выполняется замена седел клапанов, направляющих втулок, а также обработка головки блока по плоскости.

При ремонте клапанной группы необходимо устранить такие дефекты, как огранка, отклонение от цилиндричности, искривление оси отверстий во втулках, несоосность направляющей втулки и отверстия под клапан.

Комплексная технология ремонта головок блоков цилиндров любых двигателей включает в себя обработку посадочных мест в головке под установку втулок увеличенного диаметра; изготовление направляющих втулок; обработку внутренних поверхностей втулок после их запрессовки в головку; обработку фасок седел клапанов; обработку посадочных мест в головках под установку седел.

Восстановление плоскости головки. Восстановление плоскости алюминиевых или чугунных головок производится на фрезерном станке инструментом с одним резцом на высоких оборотах. Более сложно обрабатывать головки предкамерных дизелей, так как они делаются из жаропрочной стали и трудно обрабатываются. В этом случае используется специализированный станок (рис. 13.6), на котором обработка ведется не резцом, а абразивным кругом с охлаждающей жидкостью, что дает хорошие результаты. На станке необходимо наличие поворотного стола. Это удобно при восстановлении сложных головок и при обработке привалочной плоскости коллекторов.

Специализированный станок фирмы SERDI для обработки плоскости головки блока цилиндров

Рис. 13.6. Специализированный станок фирмы SERDI для обработки плоскости головки блока цилиндров

Восстановление (замена) втулок и седел клапанов. Изношенные направляющие втулок без их замены восстанавливаются накаткой. Инструментом Neway или Sunnen (США) можно накатать внутри направляющей втулки клапана спиральную канавку, уменьшив тем самым диаметр отверстия, а затем развернуть в нормальный размер. Но такая технология малоэффективна при больших износах или когда направляющие выполнены из твердых сплавов.

Перепрессовывать втулки нужно крайне аккуратно. Перед запрессовкой необходимо убедиться, что посадочные отверстия обеспечивают необходимый натяг и не имеют задиров и повреждений. Втулки запрессовывают в предварительно подогретую до температуры около 200° головку. Втулки охлаждаются сухим льдом или охлаждающим спреем Freze 75 (Германия). После запрессовки втулок отверстия в них развертывают, чтобы обеспечить требуемый зазор со стержнем клапана. Обработка седла клапана

Установка и ремонт седла клапана — это одна из многих операций, которые являются определяющими для профессионального и безупречного точного восстановления головки блока цилиндров. Правильная геометрия седла обеспечивает надежное уплотнение камеры сгорания, хороший отвод тепла от тарелки клапана, в результате чего исключается перегрев клапана и увеличивается срок службы маслосъемных колпачков. Точная обработка рабочей фаски седла и ограничивающих фасок обеспечивает максимальный ресурс сопряжения седло- клапан. В современных многоклапанных двигателях нового поколения для достижения безупречной точности размеров необходимо заменять клапаны. Все пружины клапана должны быть в пределах износа.

В условиях небольших мастерских седла обычно правят ручным инструментом, например, твердосплавными зенкерами отечественного производства или американскими фрезами Neway (США).

Отечественные зенкеры просты и недороги, их можно многократно затачивать, но они не обеспечивают требуемую точность и шероховатость, после них необходима притирка.

Кроме того, зенкеры не регулируются по диаметру.

Инструмент Neway более универсален и дает требуемую точность Резцы Neway имеют несколько режущих кромок и могут регулироваться по диаметру седла.

Наилучшую концентричность фасок и максимальную точность обеспечивает специализированное оборудование, например, американский станок VGS2Q фирмы Sunnen (США) (рис. 13.7) для обработки седел клапанов.

Станок VGS20 фирмы SUNNEN для обработки седел клапанов

Рис. 13.7. Станок VGS20 фирмы SUNNEN для обработки седел клапанов

Обработка седла на специализированном станке ведется фасонным твердосплавным резцом. Это обеспечивает высокую производительность и позволяет получить любой сложный профиль с высокой точностью — профиль седла с радиусными ограничивающими фасками или радиусный профиль седла для спортивных автомобилей.

Этот станок дает возможность обработать все седла на одинаковую глубину. Можно проконтролировать и исправить взаимное расположение осей направляющих втулок клапанов.

Обработка седла на станке обеспечивает требуемую шероховатость и позволяет обойтись без притирки.

Для обработки направляющих и седел клапанов фирма Вегсо (Италия) предлагает станок ASV/A (рис. 13.8).

Замена седла клапана. Эта операция позволяет вернуть к жизни безнадежно загубленную головку и используется при форсировании двигателей спортивных автомобилей. В этом случае увеличиваются диаметры каналов в головке блока и устанавливаются новые седла большего диаметра.

Старое седло удаляется специальной резцовой головкой, которая легко выставляется на размер с помощью простого приспособления. Вся операция занимает 5...7 минут. Новые седла поставляются в запчасти готовыми или в виде заготовок. Вытачивая седла самостоятельно, можно заменить седла даже в случае повреждения посадочного места.

Для алюминиевых головок блока при замене седла обеспечивается натяг 0,1—0,12 мм. Новое седло запрессовывается в нагретую головку. А затем профильным резцом обрабатываются фаски седла.

Станок ASV/A фирмы BERCO для обработки направляющих и седел клапанов

Рис. 13.8. Станок ASV/A фирмы BERCO для обработки направляющих и седел клапанов

Для ремонта седел клапанов предлагается установка «Механи- ка-2» (Россия), из импортных станков, кроме Sunnen (США) и Вегсо (Италия), хорошо зарекомендовали себя станки Serdi (Франция) и AM С (Дания). Анализ всего оборудования позволяет сделать заключение о том, что, несмотря на все разнообразие, применяются 3...5 вариантов обработки седел клапанов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >