Слесарь по ремонту автомобилей 4-5 разряда
Ремонт и ТО двигателя
Основные неисправности двигателя. При заметном снижении мощности, увеличении расхода топлива или масла, падении его давления, возникновении стуков, дымления или
неравномерности работы проводят диагностирование двигателя, при котором определяется причина неисправности и выявляется потребность в регулировочных работах или ремонте. При диагностировании двигателя производят его осмотр и опробование пуском, измерение мощности и проверку технического состояния кривошипно-шатунного механизма, а также механизма газораспределения. Осмотр и опробование двигателя пуском обеспечивают визуальное обнаружение подтеканий масла, топлива или охлаждающей жидкости, оценку легкости пуска и равномерности работы, дымления на выпуске. Прослушивая работу двигателя, следует установить, нет ли резких шумов и стуков. При такой проверке можно выявить очевидные дефекты двигателя до проведения углубленного диагностирования.
Практика показывает, что в большинстве случаев течи можно устранить подтягиванием соединений или заменой поврежденных прокладок. Повышенное дымление на выпуске дизеля или увеличенное содержание СО в отработавших газах бензинового или газового двигателя чаще всего возникает из-за неисправности топливной аппаратуры. Стуки и
резкие шумы могут быть вследствие износа поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршней и во втулках верхних головок шатунов, износа вкладышей шатунных и коренных
подшипников. Они появляются и при задирах поверхностей цилиндров и поршней, а также при увеличении тепловых зазоров в приводе клапанов или поломке клапанных пружин.
Назначением ТО-1 и ТО-2 является выявление и предупреждение отказов и неисправностей механизмов и систем двигателя путем своевременного выполнения контрольнодиагностических, смазочных, крепежных, регулировочных и других работ. Значительный объем работ при ТО-1 приходится на контроль и восстановление затяжки резьбовых соединений, крепящих оборудование, трубопроводы и приемные трубы глушителя, а также сам двигатель на опорах. При ТО-2 проверяют и при необходимости подтягивают крепление головок цилиндров, регулируют тепловые зазоры в механизме газораспределения. Проверяют и регулируют натяжение ремней привода генератора и т.п.
Смазочные работы при ТО выполняются в соответствии с таблицей (картой) смазки. Углубленное диагностирование выполняют на стенде с
беговыми барабанами (рис. 178), который монтируется на осмотровой канаве. Этот пост включает в себя пульт управления, вентилятор, а также нагрузочное устройство и приборы, необходимые для диагностирования. На посту можно определить мощность двигателя и расход топлива, количество газов, прорывающихся в картер (газовым счетчиком).
Рис. 178. Пост для углубленной диагностики:
1 — вентилятор; 2 — пульт управления; 3 — беговые барабаны
Для прослушивания стуков двигателей используют стетоскопы. Механические стетоскопы имеют слуховые наконечники (рис. 179, а), вставляемые в уши, и стержень, прижимаемый к различным точкам проверяемого механизма. Электронный стетоскоп состоит из стержня (рис. 179, б), телефона, кристаллического датчика, транзисторного усилителя и батарейного питания.
Рис. 179. Стетоскопы (а, б), зоны прослушивания стуков
в двигателе (в):
1 — стержень; 2 — мембрана; 3 — резиновые трубки; 4 — наконечники; 5 — пружинная пластина; 6 — телефон; 7 — клапанов; 8 —
поршневых пальцев; 9 — распределительных шестерен; 10 — коренных подшипников; 11 — подшипников распределительного вала
Зоны прослушивания стуков двигателя указаны на рис.179. Необходимо иметь в виду, что распознавание по характеру стуков неисправностей двигателя требует больших навыков.
Техническое обслуживание. Компрессию двигателя (максимальное давление в цилиндре) определяют компрессометром при проворачивании коленчатого вала стартером (рис. 180, а), вставив резиновый конусный наконечник компрессометра в отверстие для форсунки или свечи зажигания.
Рис. 180. Компрессометры (а, б) и компрессограф (в):
а — для бензиновых и газовых двигателей; б — для дизелей; в —
компрессограф; 1 — вентиль; 2 — манометр; 3 — наконечник; 4 —
рукоятка; 5 — шкала с записью по цилиндрам; 6 — цилиндр с поршневым приводом самописца
Компрессограф (рис. 180, в) снабжен самописцем для записи давления по цилиндрам. Чтобы получить достоверные результаты, компрессию определяют на прогретом двигателе, демонтировав с него все свечи зажигания или форсунки. Заданную частоту вращения вала следует обеспечивать исправной заряженной аккумуляторной батареей, перед измерением компрессии в каждом цилиндре стрелку манометра необходимо устанавливать в нулевое положение. Минимально допустимая компрессия для дизелей около 2 МПа, а для бензиновых и газовых двигателей она зависит от степени сжатия и составляет 0,60… 1,00 МПа.
Разность показаний манометра в отдельных цилиндрах не должна превышать 0,2 МПа для дизелей и 0,1 МПа — для бензиновых и газовых двигателей. Резкое снижение компрессии (на 30-40%) указывает на поломку колец или залегание их в поршневых канавках. Прибор К-69М (рис. 181) позволяет обнаружить чрезмерный износ, потерю упругости, закоксовывание или поломку колец, износ поршневых канавок, а также потерю герметичности клапанов и прокладки головки цилиндров. Сначала проверяют износ поршневых колец, для чего, установив поршень проверяемого цилиндра в положение, соответствующее началу такта сжатия (все клапаны закрыты), через наконечник в отверстие для форсунки или свечи зажигания подают сжатый воздух под давлением 0,4 МПа. При износе поршневых колец появляются большие утечки
воздуха, поэтому давление в цилиндре, регистрируемое манометром, будет меньше 0,4 МПа. Шкала манометра, размеченная на зоны (хорошее состояние двигателя, удовлетворительное и требующее ремонта), указывает утечку, выраженную в процентах. Вторую проверку выполняют при положении поршня вблизи ВМТ такта сжатия. Утечки воздуха более 15% указывают на сильный износ цилиндров.
Утечки воздуха через клапаны при неплотной их посадке в седлах определяют на слух, а герметичность прокладки головки цилиндра — по появлению пузырьков воздуха в горловине радиатора или в стыке головки с блоком цилиндров, смоченного мыльным раствором. Головка к блоку цилиндров крепится шпильками с гайками или болтами. Слабая затяжка гаек или болтов может привести к нарушению герметичности цилиндров двигателя, прогоранию прокладки и попаданию охлаждающей жидкости в цилиндры. Поэтому в процессе эксплуатации двигателя периодически подтягивают крепления головок: чугунной — на прогретом двигателе, а алюминиевой — на холодном. Подтяжку производят динамометрическим ключом в последовательности (рис. 182), которая указана в заводских
инструкциях. Момент затяжки для двигателей 3Μ3-53 и ЗМЗ-24 (автомобили ΓΑ3-53 и ГАЗ-24 «Волга») 73-78 Н·м, для двигателя ЗИЛ-130 (автомобиль ЗИЛ-130) 70-90 Н·м, для двигателя КамАЗ-740 (автомобиль КамАЗ-5320) 190-210 Н·м. У двигателей ВАЗ в головке цилиндров закреплен корпус подшипников распределительного вала, гайки крепления которого также необходимо подтягивать в определенной последовательности (рис. 182д). Окончательный момент затяжки этих гаек 22 Н·м.
Снятие и разборка двигателя
Снятие и установка двигателя. Снятие двигателя с автомобиля производится, как правило, при необходимости замены или ремонта деталей кривошипно-шатунного механизма — блока цилиндров, его гильз, деталей поршневой группы (поршневых колец, поршней, поршневых пальцев), при ремонте или замене коленчатого вала и вкладышей его коренных и шатунных подшипников, кроме головки блока цилиндров, крышки головки, поддона масляного картера и
их прокладок. Необходимость снятия двигателя с автомобиля для ремонта определяется по результатам проверки его технического состояния. В связи с тем, что двигатели изучаемых автомобилей конструктивно объединены с коробкой передач и сцеплением в единый силовой агрегат, который крепится к кузову автомобиля на амортизирующих опорах, при необходимости ремонта двигателя обычно удобнее снимать с автомобиля целиком весь силовой агрегат (кроме автомобиля A3ЛK-2141 с двигателем ВАЗ-2106, у которого сначала снимают коробку передач в сборе с картером сцепления, а затем уже снимают непосредственно двигатель). Для снятия силового агрегата автомобиль устанавливают на смотровую канаву или подъемник и после отсоединения двигателя от кузова вынимают силовой агрегат из моторного отсека вверх с помощью тали или любого другого подъемного устройства грузоподъемностью не менее 200 кгс. На переднеприводных автомобилях возможно снятие двигателя из моторного отсека вниз. В этом случае используется один подъемник без грузоподъемного устройства, а двигатель после отсоединения его от кузова устанавливается на подведенную под стоящий на подъемнике автомобиль
специальную тележку.
В зависимости от компоновки и конструктивных особенностей силовых агрегатов на изучаемых автомобилях последовательность и технология выполнения отдельных работ
по их снятию и установке может несколько различаться, однако общий порядок выполнения этих работ примерно одинаков для всех рассматриваемых автомобилей и приводится ниже.
1. Снять капот (капот можно не снимать, если силовой агрегат вынимается вниз).
2. Слить масло из двигателя (см. раздел «Ремонт и техническое обслуживание смазочной системы»).
3. Слить охлаждающую жидкость (см. раздел «Ремонт и
техническое обслуживание системы охлаждения»).
4. Отсоединить шланги системы охлаждения двигателя,
идущие к радиатору и отопителю.
5. Отсоединить электропровода от аккумуляторной батареи,
генератора, стартера, катушки зажигания, ЭПХХ карбюратора, датчиков и выключателей.
6. Отсоединить шланг от вакуумного усилителя тормозов.
7. Отсоединить шланги подачи топлива к топливному насосу и шланг перепуска топлива от карбюратора.
8. Отсоединить приводы воздушной и дроссельной заслонок карбюратора.
9. Отсоединить тросовый привод или рабочий гидроцилиндр
сцепления.
10. Отсоединить приемные трубы глушителя.
11. Отсоединить привод передних колес (на переднеприводных автомобилях) или карданную передачу (у автомобилей с классической схемой компоновки), закрыть отверстие вилки карданного шарнира в коробке передач заглушкой.
12. Закрепить двигатель на подъемном устройстве.
13. Отвернуть крепления двигателя к кузову.
14. Вынуть двигатель в сборе со сцеплением и коробкой передач.
Установка двигателя на автомобиль производится в порядке, обратном его снятию. Разборка двигателя. Разборка двигателя производится после его наружной очистки и мойки на специальном стенде, позволяющем поворачивать двигатель для обеспечения удобства выполнения разборочно-сборочных работ. Для того
чтобы обеспечить высокое качество последующей сборки двигателя и не нарушить уравновешенности его деталей, необходимо устанавливать годные детали на прежние, приработанные места. Для этого при разборке детали метят без повреждения кернением, краской, бирками или надписями.
К таким деталям относятся гильзы, поршни, поршневые кольца, пальцы и шатуны с крышками, коленчатый вал и маховик, маховик и сцепление, блок цилиндров и крышки
коренных подшипников и картер маховика. Разборка двигателя имеет примерно одинаковую последовательность для всех изучаемых двигателей и выполняется в следующем порядке. Если с автомобиля был снят силовой агрегат, то перед разборкой двигателя нужно снять стартер, коробку передач с картером сцепления и сцепление.
Снять приборы системы зажигания (распределитель или датчик-распределитель зажигания, его привод, провода высокого напряжения, свечи) и генератор.
Отсоединить шланги систем питания и охлаждения двигателя, снять бензонасос, карбюратор, вентилятор, жидкостный насос, термостат. Снять указатель уровня масла и трубку, в которую он вставлен, снять масляный фильтр. Снять с носка коленчатого вала шкив привода генератора, для чего заблокировать маховик фиксирующим штифтом и отвернуть болт крепления шкива. Отвернуть переднюю крышку и, отсоединив механизмы натяжения, снять зубчатый ремень или цепь привода механизма газораспределения. Снять впускной и выпускной газопроводы, крышку головки и головку цилиндров с прокладками. Перевернуть двигатель картером вверх и снять масляный картер с прокладкой, масляный насос и маслоприемник.
Снять крышки шатунов, отвернув гайки болтов их крепления, и аккуратно, чтобы не повредить зеркала (рабочей поверхности) цилиндров, вынуть шатуны с поршнями через
цилиндры и пометить крышки шатунов с шатунами для последующей правильной их сборки. У двигателей со съемными гильзами (УЗАМ-331, -412) поршни с шатунами выталкиваются из блока вместе с гильзами, а затем вынимаются из гильз через нижнюю часть гильзы, что позволяет не протаскивать шатун через гильзу и избежать возможных царапин на ее поверхности. Если вынуть поршень с шатуном вместе с гильзой не удается, то сначала вынимают поршень с шатуном через гильзу, а затем вынимают гильзу с использованием съемника. Если снимать гильзы не требуется, то производится их фиксация в блоке при помощи втулок-зажимов (рис. 183), а поршни с шатунами вынимаются, как обычно, через цилиндры. Если гильзы не зафиксировать, то при снятии (установке) поршней они могут стронуться с места и при этом неизбежно будет нарушено их уплотнение в блоке.
Снять крышки коренных подшипников вместе с нижними вкладышами, снять коленчатый вал, а затем верхние вкладыши коренных подшипников и упорные полукольца
осевой фиксации коленчатого вала. Выпрессовать подшипник первичного вала коробки передач из коленчатого вала, используя для этого специальный винтовой или ударный съемник (рис. 184).
Разобрать детали шатунно-поршневой группы: снять поршневые кольца при помощи специального приспособления (рис. 185), усики которого нужно ввести в зазор замка снимаемого кольца и, сжимая рукоятки съемника, разжать кольцо и снять его с поршня.
Удалить из канавок бобышек поршня стопорные кольца и выпрессовать поршневой палец при помощи пресса с оправкой или специального винтового съемника (рис. 186) либо
выколотить поршневой палец ударами молотка через латунную оправку с предварительным нагревом поршня в воде до 60…80°С (кроме двигателей ВАЗ, на которых нагрев поршней не производится). Если детали шатунно-поршневой группы малоизношены и могут быть повторно использованы, их необходимо пометить и установить при последующей
сборке на свои прежние места.
Сортировка и комплектование деталей
Дефектовка и сортировка деталей. Очищенные и обезжиренные детали подвергают контролю и сортировке. Разбраковку деталей осуществляют в соответствии с техническими условиями на контроль и сортировку деталей. Технические условия внесены в специальные карты. В картах указаны данные о дефектах деталей, номинальных и допустимых без ремонта размерах деталей и способах их ремонта. Карты используют при дефектовке и сортировке деталей. К годным относят детали, износ которых не превышает
предельных значений и позволяет повторно использовать детали. Эти детали маркируют обычно белой краской и направляют в комплектовочное отделение или на склад запасных частей. Детали, износ которых больше допустимого, но годные к эксплуатации после ремонта, маркируют желтой, зеленой или голубой краской и направляют на склад накопления деталей, а далее в соответствующие ремонтные цехи или отделения для восстановления. Негодные детали маркируют красной краской и направляют на склад металлолома. Вместо них выписывают со склада годные запасные части.
Детали контролируют визуально (осмотром) и измерительным инструментом; для контроля отдельных деталей применяют специальные приспособления. Визуально проверяют общее техническое состояние деталей и выявляют внешние дефекты (обломы, трещины и т.п.). С помощью различных измерительных инструментов определяют размеры
детали или отклонения от правильной геометрической формы. Применяют также специальные измерительные устройства, позволяющие механизировать операции контроля.
Скрытые дефекты деталей, например внутренние раковины и трещины, наружные волосовые трещины, выявляют опрессовкой (гидравлическим испытанием) или с помощью
дефектоскопов. Все ответственные детали автомобиля (блок цилиндров, головку блока и др.) обязательно подвергают такому контролю.
Для выявления дефектов блок цилиндров опрессовывают водой на специальном стенде. Вода, нагретая до 70…80°С, под давлением 0,4…0,5 МПа поступает в рубашку охлаждения блока. Стенд поворотный позволяет осматривать блок цилиндров со всех сторон для выявления течи. В ремонтной практике для обнаружения трещин наиболее распространен магнитный метод контроля. Сущность его заключается в том, что при намагничивании контролируемой детали трещины создают участок с неодинаковой магнитной проницаемостью. В результате происходит изменение величины и направления магнитного потока (создаются полосы).
Для выявления дефектных участков применяют магнитный порошок, который наносят на контролируемую деталь после или в процессе ее намагничивания. Магнитным порошком служит обычно прокаленный оксид железа (крокус). Нанесение порошка производят в сухом виде или в виде суспензии с маслом (керосином). Если нанести на намагниченную деталь сухой порошок или смесь порошка с маслом, то он будет оседать на ней в виде жилок в местах рассеивания магнитных силовых линий, указывая место дефекта. Для
нанесения смеси порошка с маслом деталь опускают на 1-2 мин в ванну с суспензией. Термически обработанные детали, а также детали, изготовленные из легированных сталей,
покрывают суспензией после намагничивания. Выявление дефектов в данном случае основано на остаточном магнетизме. Методом магнитной дефектоскопии можно контролировать лишь детали, изготовленные из ферромагнитных материалов (чугун, сталь). Для контроля деталей из цветных металлов и сплавов, пластмассы, керамики, твердых сплавов и других материалов применяют капиллярные методы, основанные на проникновении специальных растворов в полость дефекта. К числу их относят люминесцентный (флуоресцентный) метод контроля. Сущность его заключается в следующем.
Очищенные и обезжиренные детали погружают в ванну с флуоресцирующей жидкостью на 10-15 мин. Жидкость проникает в имеющиеся трещины и там задерживается. Затем раствор удаляют с поверхности струей холодной воды, а деталь просушивают подогретым сжатым воздухом. Для лучшего выявления трещин поверхность просушенной детали припудривают тальком, порошком углекислого магния или селикагеля. При освещении ультрафиолетовым излучением трещины обнаруживаются по яркому зелено-желтому свечению. Глубокие трещины светятся в виде широких полос, а микроскопические — тонкими линиями. Скрытые дефекты хорошо выявляются и ультразвуковой
дефектоскопией. Комплектование деталей. Перед сборкой двигателя все детали промываются, производятся их тщательный осмотр и контрольные замеры для определения технического состояния и возможности использования при сборке.
Затем производится комплектование деталей и подборка отдельных групп деталей и узлов. Если износ шеек коленчатого вала не превышает допустимого, то он комплектуется с вкладышами подшипников номинального размера. Если износ коренных и шатунных шеек коленчатого вала больше допустимого, то он комплектуется коренными и шатунными вкладышами увеличенной толщины одного из ремонтных размеров, определяемых по наиболее изношенной из коренных и шатунных шеек. При этом производится перешлифовка коренных и шатунных шеек вала под размеры соответствующих комплектов ремонтных вкладышей. При невозможности ремонта коленчатого вала он заменяется на новый и комплектуется вкладышами номинального размера, а перед установкой в блок цилиндров производится его балансировка в сборе с маховиком и сцеплением.
При установке сцепления на маховик для его центрирования в запрессованный в торце коленчатого вала подшипник вставляют специальную оправку, или первичный вал коробки передач. При установке коленчатого вала смазываются моторным маслом и устанавливаются в гнезда блока цилиндров и крышек вкладыши коренных подшипников, затем укладывается коленчатый вал, устанавливаются в пазы упорные полукольца и крепятся крышки коренных подшипников. При необходимости замены деталей поршневой группы
производится подбор поршней к цилиндрам (гильзам) по размерам таким образом, чтобы между гильзой и поршнем обеспечивался оптимальный зазор, равный 0,05…0,07 мм. Для
этого производится измерение цилиндра в нескольких поясах по высоте в двух взаимно перпендикулярных направлениях с помощью индикаторного нутромера (рис. 187). Глубина поясов для замера цилиндров двигателей приведена в табл. 4.
Установка нутромера на ноль при измерении диаметра цилиндров производится с помощью калибра. Измерение диаметра поршня производится только в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу на расстоянии от днища поршня 51,5 мм у двигателя ВАЗ-208, 52,4 мм — у двигателя ВАЗ2106 и на расстоянии 22,5 мм от нижнего торца юбки поршня — у двигателей УЗАМ-331 и -412.
Подбор поршней к цилиндрам производится без поршневых колец при комнатной температуре. Помимо размеров поршни, устанавливаемые на один двигатель, должны подбираться по массе. Массы самого легкого и самого тяжелого поршней на двигателе не должны различаться более чем на 2,5…3,0 г, в связи с чем поршни при изготовлении сортируются по массе на соответствующие группы и имеют необходимую маркировку. В одном цилиндре должны быть установлены поршень, поршневые кольца, палец и шатун одной размерной группы. Массы поршневых комплектов (поршень, поршневой палец, поршневые кольца и шатун) разных цилиндров одного двигателя не должны различаться между собой более чем на 8 г. Шатуны, устанавливаемые на один двигатель, также не должны отличаться по массе более чем на 8 г. При необходимости замены одного шатуна производится его подгонка по массе путем снятия металла с бобышек на крышке и головке шатуна.
Поршневые пальцы подбираются к поршням и шатунам таким образом, чтобы при комнатной температуре на двигателях ВАЗ смазанный моторным маслом палец входил нажимом большого пальца в отверстие поршня (рис. 188, а) и не выпадал из него под действием собственной массы (рис. 188, б), а в головку шатуна входил с натягом, после нагрева шатуна до 240°С. На остальных двигателях поршневой палец должен от усилия пальца руки входить в верхнюю головку шатуна (рис. 189), а в отверстие поршня входить после нагрева последнего в воде до 60…85°С.
После подбора поршней, пальцев и шатунов производится их сборка с нагревом, как отмечалось выше, соответственно шатуна (двигатели ВАЗ) или поршня (остальные двигатели). Для запрессовки поршневого пальца в верхнюю головку шатуна и в поршень на двигателях ВАЗ применяется специальная оправка (рис. 190).
Поршневые кольца подбираются к цилиндрам в соответствии с их размерами по зазору в замке кольца, вставленного в соответствующий цилиндр двигателя и зазору между
торцом кольца и его канавкой в поршне (рис. 191).