Допустимый зазор поршневых колец камаз
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 05.10.2024
Допустимый зазор поршневых колец камаз
На поршень устанавливают два компрессионных кольца и одно маслосъемное
Компрессионные кольца предназначены для предотвращения прорыва газов в картер при их сжатии и расширении
Кроме того, они служат для передачи теплоты от поршня к цилиндру.
Маслосъемное кольцо служит для удаления излишка масла с рабочей поверхности цилиндра и предотвращения попадания его в камеру сгорания.
1. Отвернуть четыре болта крепления головок и снять головки блока цилиндров.
2. Снять поддон двигателя и прокладку поддона.
3. Снять масляный насос.
4. Отвернуть гайки шатунных болтов и снять крышку шатуна.
Так как крышка сидит плотно, сбить ее несильными ударами молотка. Вынуть из крышки вкладыш шатунного подшипника.
5. Протолкнуть поршень в цилиндр так, чтобы он вышел из цилиндра, и затем вынуть его вместе с шатуном.
Вынуть из шатуна вкладыш шатунного подшипника.
Вынимать поршень с шатуном из цилиндра нужно осторожно, чтобы не повредить зеркало цилиндра.
Проверить метки на шатуне и крышке шатуна. Если метки не видны — пометить шатун и крышку номером цилиндра.
6. Таким же образом вынуть остальные поршни с шатунами.
7. С помощью съемника снять поршневые кольца.
8. Снять стопорные кольца с двух сторон поршня.
9. Нагреваем поршень в масляной ванне и вынимаем поршневой палец из шатуна, перед этим заметив положение шатуна относительно поршня.
10. Таким же образом снять остальные поршни с шатунов.
11. После разборки промыть все детали в бензине. Очистить поршни от нагара. Прочистить канавки под поршневые кольца старым поршневым кольцом или обломком кольца.
12. Для уменьшения надпоршневого зазора при сборке двигателя подбором варианта исполнения поршня обеспечивают выступление его над уплотнительным торцом гильзы на 0,5. 0,7 мм.
Индекс варианта поршня (10, 20, 30, 40) нанесен на его днище, а также на нерабочем торце выступа гильз.
Диаметр поршневого кольца в свободном состоянии больше, чем диаметр цилиндра, поэтому при установке оно плотно прижимается к его стенкам.
В канавке поршня кольцо образует лабиринтное уплотнение с малым зазором.
Газы, попадая в этот лабиринт из надпоршневого пространства, снижают свое давление и скорость и прижимают кольцо к стенке цилиндра.
Разрез в кольце называют замком.
В рабочем состоянии кольца всегда должен быть зазор в замке, чтобы оно при нагревании не заклинивалось.
Значение зазора при установке поршня в цилиндр находится в пределах 0,4 . 0,8 мм для компрессионных колец, 0,3 . 0,7 мм для маслосъемного.
Чтобы кольца свободно пружинили, их в канавках на поршне по высоте устанавливают также с небольшим зазором.
Торцовый зазор у верхнего компрессионного кольца несколько больше, чем у нижнего.
Компрессионные кольца имеют трапециевидное сечение.
Рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца покрыта хромом, имеет зеркальную поверхность, нижнего — молибденом, она матовая.
Во время движения поршня кольца прижимаются то к верхним, то к нижним плоскостям канавок и создают этим необходимое уплотнение, препятствующее прорыву газов в картер через канавки.
При этом компрессионные кольца могут перекачивать в камеру сгорания масло, снимаемое ими со стенок цилиндра: когда поршень движется вниз, масло собирается в зазоре между кольцом и нижней плоскостью канавки, а когда перемещается вверх, масло выдавливается в зазор между кольцом и верхней плоскостью канавки.
Разрежение в цилиндре при такте впуска также способствует этому.
С увеличением торцового зазора в сопряжении кольцо — канавка поршня из-за насосного действия колец возрастает количество перекачиваемого масла в камеру сгорания, в результате резко повышается его расход.
Поэтому необходимо проверять торцовый зазор после установки колец на поршень.
Маслосъемное кольцо сборное; оно состоит из чугунного кольца коробчатого сечения с хромированной рабочей поверхностью и витого пружинного расширителя.
Хромирование колец повышает их износостойкость.
Нижняя канавка в поршне под маслосъемное кольцо имеет отверстия по всей окружности для отвода масла, снимаемого кольцом с поверхности цилиндра.
Поршень с шатуном соединен пустотелым пальцем плавающего типа, осевое перемещение которого в поршне ограничивается двумя пружинными стопорными кольцами.
Шатуны стальные, двутаврового сечения. Нижняя головка шатуна разъемная.
Для точной посадки вкладышей нижнюю головку шатуна окончательно обрабатывают в сборе с крышкой, вследствие чего крышки шатунов не взаимозаменяемы.
На крышке и шатуне нанесены метки спаренности в виде трехзначных порядковых номеров. Кроме того, на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра.
Подшипниками скольжения в верхней головке шатуна служат биметаллические неразъемные втулки с рабочим бронзовым слоем; в нижней головке шатуна — съемные взаимозаменяемые вкладыши.
Крышка нижней головки шатуна крепится гайками на двух болтах, запрессованных в боковые выступы нижней головки шатунах
Специальное стопорение шатунных болтов и гаек от самоотворачивания не предусмотрено.
Это объясняется тем, что шатунные болты автоматически предохраняются от самоотворачивания за счет трения в резьбе при условии строгого выполнения требований к затяжке гаек шатунных болтов.
Шатунные болты могут разорваться из-за недостаточной или чрезмерной затяжки.
Болты нужно затягивать до удлинения на 0,25 - 0,27мм.
Установка гильз цилиндров в блок
Перед установкой гильз в блок на фаски наносится смазка ЦИАТИМ.
Гильзы цилиндров вставляются усилием руки осторожно, не допуская срезания выступающих из канавок уплотнительных колец.
Поршень с пальцем и шатуном собирается после нагрева поршня до температуры 80÷100˚ C.
Отверстия в шатуне под пальцем и сам палец предварительно смазываются дизельным маслом.
Палец устанавливается усилием большого пальца руки. Не допускается запрессовка пальца с помощью инструмента.
Выточки на поршне и пазы под усы вкладышей на шатуне должны располагаться в одну сторону (рис. 16).
Поршневые пальцы фиксируются стопорными кольцами.
Подбор поршня производится по расстоянию от образующей шатунной шейки коленчатого вала в верхнем ее положении до упорного бурта гильзы таким образом, чтобы выход днища поршня над упорным буртом гильзы цилиндров находился в пределах 0,6÷0,7 мм, рисунок 17.
Метод измерений расстояния от образующей шатунной шейки коленвала в верхнем ее положении до уплотнительного бурта гильзы цилиндров показан на рисунке 18.
Оценка работоспособности и остаточного ресурса поршневых колец двигателей КамАЗ, бывших в эксплуатации
К настоящему времени по двигателям КамАЗ накоплено достаточно данных о дефектах, износах и технических ресурсах гильз цилиндров и поршней и значительно меньше – по поршневым кольцам, хотя именно кольца – наиболее слабое место любого ДВС. Ведь известно, что при капитальном ремонте двигателей часть гильз и поршней восстанавливаются и используются повторно, а поршневые кольца всегда выбраковываются полностью.
Двигатели КамАЗ в этом смысле не исключение: при их ремонте все поршневые кольца тоже меняют. Однако исследования показывают, что 100%-я выбраковка поршневых колец на двигателях КамАЗ не более чем дань сложившейся традиции. Совершенствование конструкции, материалов и технологии изготовления поршневых колец привело их в разряд ремонтопригодных и даже годных к повторному использованию.
Этот вывод – результат тщательных исследований, проведенных Научно-техническим Центром (НТЦ) АО ''КамАЗ'' в период 1990…1991 гг.
Исследования включали общую оценку состояния поршневых колец, бывших в эксплуатации, по таким параметрам, которые наиболее полно характеризуют состояние деталей. Это радикальная толщина колец, их высота, тепловой зазор в стыке в рабочем состоянии, коробление и собственная упругость. При этом исследования исходили из предпосылки, что кольца, бывшие в эксплуатации, можно считать имеющими остаточный ресурс, если они сохранили свои свойства достаточно близкими к требованиям на кольца новые. В том числе по прирабатываемости и износостойкости, геометрическим параметрам, толщине защитного слоя (хрома, молибдена) на рабочей поверхности; физико-механическим свойствам материала (собственной упругости (Q), условному модулю упругости (E), пределу прочности при изгибе).
Исследованиями установлено, что износы поршневых колец в эксплуатации зависят не только от наработки (пробега) двигателя, но и от многих других факторов: номера цилиндра, в котором кольцо работало; его место расположения на поршне; вида защитного слоя (хром, молибден) на рабочей поверхности и т. д.
Так, кольца в промежуточных (второй, третий, шестой, седьмой) цилиндрах изнашиваются меньше, чем в крайних (первый, четвертый, пятый, восьмой). Если для первого (хромированного) кольца основной выбраковочный дефект – его радиальный износ, то для второго (молибденового) – износ по высоте. Наименьшему износу, как по высоте, так и по радиальной толщине подвергается хромированное кольцо, устанавливаемое в качестве нижнего компрессионного кольца. Маслосъемные же кольца изнашиваются в основном по радиальной толщине и весьма незначительно - по высоте.
Другими словами, поршневые кольца двигателя КамАЗ вырабатывают свой ресурс крайне неравномерно.
Установлено, далее, что при оценки эксплуатационного состояния поршневых колец исключительно важную роль необходимо придавать защитному слою на их рабочей поверхности: от него на прямую зависят геометрические (радиальная толщина, тепловой зазор), триботехнические (износостойкость, прирабатываемость), физико-механические (собственная упругость) параметры.
Исходя из этого все поршневые кольца, бывшие в эксплуатации, можно разделить на три группы.
Первая: с полностью сохранившимся защитным слоем по всему периметру и высоте кольца.
Вторая: с изнашиванием второго защитного слоя до основания на части периметра кольца (прежде всего в районе теплового зазора).
Третья: с полным изнашиванием защитного слоя по всему периметру кольца и частичным изнашиванием основания.
Очевидно, что об остаточном ресурсе можно вести речь только в отношении поршневых колец первой группы. И действительно, у колец этой группы радиальная толщина, ее колебания по периметру кольца, коробление кольца по периметру, собственная его упругость находится в пределах, установленных техническими условиями чертежа для новых поршневых колец, тепловой зазор не превышает 1 мм, а предел прочности при изгибе составляет 78…150% от минимального выпускаемого для новых колец. Причем цифра 78% не должна смущать: исследование новых колец производства завода запасных частей КамАЗ показало: практически такой же (70…170% от минимально допускаемого по ТУ предела) разброс прочности характерен и для них. Это говорит о том, что отклонение предела прочности за нижний допускаемый предел не связано с эксплутационными причинами.
Средние значение остаточной толщины защитного слоя поршневых колец первой группы, измеренные в зоне теплого зазора (сечение 1,5), на спинке (сечение 3), между тепловым зазором и спинкой (сечение 2,4), приведены таблично (Таблица 2.7).
| Кольцо | Средняя остаточная толщина защитного слоя, МКМ, в сечениях | Средняя толщина защитного слоя по кольцу, МКМ | Толщина слоя на новом кольце, МКМ |
| Хромированное компрессионное | |||
| Молибденовое компрессионное | 100…300 | ||
| Маслосъемное |
Из таблицы видно, что остаточная толщина слоя на работавших кольцах первой группы остается достаточно близкой к толщине исходной. Это объясняется тем, что большое их количество (
65%) используется в качестве нижних компрессионных колец, которые изнашиваются меньше, чем другие по расположению на поршне кольца.
Таким образом, проведенные исследования показали, что значительная часть поршневых колец, бывших в эксплуатации, остается в работоспособном состоянии. Подтвердили это и стендовые моторные испытания двигателей КамАЗ, полностью или частично укомплектованных такими кольцами. (Например, в сочетаниях: поршневые кольца, бывшие в эксплуатации – поршни новые – гильзы цилиндров новые; поршневые кольца, бывшие в эксплуатации – поршни новые – гильзы цилиндров, бывшие в эксплуатации, восстановленные хонингованием рабочей поверхности на размер 120,1 +0,03 мм.) Во всех сочетаниях показатели двигателей были в пределах ТУ 37.001.1032-88, в том числе и такой показатель, как расход масла ''на угар'', наиболее полно характеризующий состояние ЦПГ.
Какой же показатель колец первой группы должен быть принят в качестве оценочного для прогнозирования остаточного ресурса? Как следует из всего сказанного выше, - остаточная толщина защитного слоя на их рабочих поверхностях, поскольку именно от нее зависят другие геометрические и физико-механические параметры колец, а также изнашивание ЦПГ двигателя в целом. Тем более, что такой выбор допускается ГОСТ 23.224-86.
| Кольцо | Средний пробег, тыс. км | Средняя остаточная толщина защитного слоя, мм | Толщина защитного слоя на новом кольце, мм |
| Хромированное компрессионное | 0,099 | 0,120 | |
| Молибденовое компрессионное | 0,083 | 0,200 | |
| Маслосъемное | 0,057 | 0,080 |
Остаточный ресурс, как записано в ГОСТ 27.302-86, определяют расчетом. Исходные данные для такого приближенного расчета приведены выше (Таблица 2.8). (В нее вошли минимальные из приведенных таблице 2.7 средние остаточные толщины защитного слоя. И это не случайно: именно здесь происходят, в конечном итоге, полное, до основания, изнашивание и последующая интенсификация изнашивания всей цилиндропоршневой группы.)
Результаты расчета остаточного ресурса для двух вариантов условий трения (ГОСТ 27.302-86) и варианта по ГОСТ 23.224-86 приведены ниже (Таблица 2.9).
| Кольцо | Остаточный ресурс, тыс. км пробега | |
| Первый вариант по ГОСТ 27.302-86 | Второй вариант по ГОСТ 27.302-86 | ГОСТ 23.224-86 |
| Хромированное компрессионное | ||
| Молибденовое компрессионное | ||
| Маслосъемное |
Из таблицы следует, что поршневые кольца, бывшие в эксплуатации и сохранившие защитный слой по всему периметру, обладают еще достаточным ресурсом для их повторного использования в эксплуатации. Количество таких колец составляет: верхних хромированных – 36%, нижних с молибденовым покрытием – 75%, нижних хромированных – 83% и маслосъемных – 45%.
И в заключении несколько рекомендаций.
1. Для повторного использования в эксплуатации пригодны только поршневые кольца, сохранившие защитный слой по всему периметру и высоте кольца без каких либо повреждений. При этом необходимо учесть, что компрессионные кольца по высоте изнашиваются в основном со стороны нижнего торца, в результате чего на наружной кромке нижнего торца образуется характерный выступ, и кольцо приобретает неплоскостность в радиальном направлении. Потому эти кольца нужно не только очищать от нагара и ржавчины, но и шлифовать их нижний торец на глубину до 0,05 мм (данный размер выбран в качестве предельного, исходя из того, что РКД двигателя КАМАЗ допускает повторное использование деталей ЦПГ с увеличенным торцевым зазором между компрессионными кольцами и канавками поршня на 0,05 мм).
2. Повторное использование молибденовых колец, несмотря на удовлетворительное состояние защитного слоя и наличие остаточного ресурса, весьма ограничено из-за значительного износа по высоте. Причем надо иметь ввиду, что нижние молибденовые кольца изнашиваются примерно в 2,5 раза сильнее верхних хромированных колец.
3. Поршневые кольца можно использовать повторно при двух комплектациях: с поршнями новыми, так как поршни бывшие в эксплуатации, всегда имеют значительный износ и неплоскостность торцев канавок; с гильзами цилиндров как новыми, так и бывшими в эксплуатации, но с обязательным хонингованием рабочей поверхности в размер до диаметра 120,1 мм.
на завтра. заметки мне по поводу маркировки и проверки зазоров на поршневой. есть кстати вопросы.
замер поршня
4. Для определения зазора измерьте диаметр цилиндра (смотрите подраздел) и диаметр поршня, который измеряют микрометром в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии 51,5 мм от днища поршня.
5. Измерьте щупом зазор между кольцами и канавками на поршне в нескольких местах по периметру. Если зазор превышает предельно допустимый (смотрите таблицу), замените поршни с кольцами.
Зазор между кольцами и канавками поршня: (таблица)
верхнее компрессионное кольцо-0,04-0,075mm
нижнее компрессионное кольцо-0,03-0,065mm
маслосъемное кольцо-0,02-0,055mm
Предельно допустимый зазор для всех колец-0,15mm
6 замерить зазор замка колец. нужно Вставить кольцо в цилиндр и продвинуть его поршнем, чтобы кольцо встало без перекосов. Если зазор превышает предельно допустимый, замените кольцо (смотрите таблицу). Если зазор меньше 0,25 мм, осторожно спилите надфилем концы кольца.
Зазор в замках поршневых колец: (таблица)
Номинальный-0,25-0,45mm
Предельно допустимый-1,0mm
примечания:
обозначения на поршне:
1-й ремонтный – треугольник,
2-й ремонтный – квадрат.
Обозначение группы по массе:
нормальная – “Г”,
увеличенная на 5 грамм – “ ”,
уменьшенная на 5 грамм – “-”.
17. Поверните поршневые кольца так, чтобы их замки располагались под углом 120° друг к другу.
Наминальные размеры цилиндров ипоршней:
Модель двигателя ВАЗ-21083
размерная группа-Е
диаметр цилиндра-82,04-82,05mm
диаметр поршня-82,005-82,015mm
Для подбора поршней к цилиндрам вычислите зазор между ними. Зазор определяется как разность между замеренными диаметрами поршня и цилиндра. Номинальный зазор равен 0,025-0,045 мм, предельно допустимый – 0,15 мм. Если зазор не превышает 0,15 мм, можно подобрать поршни из последующих классов, чтобы зазор был как можно ближе к номинальному. Если зазор превышает 0,15 мм, расточите цилиндры под следующий ремонтный размер и установите поршни соответствующего ремонтного размера.
я тут не понял чет. наминальный зазор-это зазор который должен быть между цилиндром и поршнем, так?
он написано должен быть 0,025-0.045mm. т.е. запихну я щуп 0.025mm между поршнем и стенкой цилиндра и он должен поместиться, так? но не более 0.045mm. т.е. щуп 0.046mm уже большой зазор. но тут же следующей строкой что предельнодопустимый зазор 0.15mm. я так понимаю что главное не юольше 0.15mm зазор должен быть, так? это максимум зазор получается. че тогда в первом предложении написано 0.045mm ?как бы между 0,045 и 0,15 растояние большое…ок. дальше написано если зазор не превышает 0.15mm то можно подобрать поршни большего размера чтобы был зазор ближе в 0,025-0,045…опять тупняк. не пойму, зачем? 0,15 это же максимальный как бы зазор и его превышать не льзя, а тут написано что если он не превышен то ставьте больше поршня чтоб он стал еще меньше…дальше еще интереснее сказано, если зазор больше 0,15, т.е. капец какой большой! то точите цилиндры под следующие рем размеры. тут единственное понятное и логичное. либо там опечатка либо я хз, но все таки расстояние между 0,025-0,045 и 0,15 большое…объясните мне кто-то что это значит. я понял следующее: зазор должен быть в пределах 0,025-0,045 это збс. но может быть больше, главное чтоб не больше 0.15mm! если больше то следующий рем размер точим и меняем поршневую
у меня влез щуп 0.25mm ((((((и группа Е. последняя((((еще и квадрат на поршне(((
Первый ремонтный размерувеличен на 0,4 мм, второй – на 0,8 мм.
Для поршней ремонтных размеров поставляются в качестве запасных частей кольца ремонтных размеров, увеличенные на 0,4 мм и на 0,8 мм. На кольцах первого ремонтного размера выбита цифра “40”, а второго – “80”.
Стрелка на днище поршня показывает, как правильно ориентировать поршень при его установке в цилиндр. Она должна быть направлена в сторону привода распределительного вала.
по поводу цифры у буквы Е это класс пальца. они делятся на 3 класса с шагом кажется в 0.04mm.
я правильно понял, что мои поршня должны быть по размеру:
номинальный размер (82,005-82,015) + ремонтный размер (0,8)= 82,805-82,815.
если прибавить еще толщину щупа который влез в зазор, то цилиндр размером:
поршень размером (82,805-82,815) + щуп (0,25)=83,055-83,065
а должны быть по размерам:
поршень размером (82,805 -82,815) + зазор номинальный (0,025 -0,045) =82,83
поршень размером (82,805 -82,815) + зазор номинальный ( 0,025 -0,045)=82,85
поршень размером ( 82,805- 82,815) + зазор номинальный (0,025 -0,045) =82,84
поршень размером ( 82,805- 82,815) + зазор номинальный ( 0,025 -0,045)=82,86
с зазором в 0,15=82,955-82,965
выходит что цилиндр может варировать щас при замере от 82,83mm до 82.965mm, но Нутрометра у меня нет проверить(((
правда в середине ноября будет микрометр и можно было бы замерить толщину поршня)))
итоги:
у меня безвтыковые поршни фирмы стк с последним классом (Е) с пальцем второго класса да и еще второго (последнего причем) ремонтного размера с увеличением 0.8mm. крутотень! блок гбц больше не ремонтнопригодный! Либо гильзование (интересно почем это дело, новый блок не дешевле ли?) либо новый блок! ГБЦ тоже испоганена и тоже на замену…что делать? как и планировал. собираю щас на том, что есть. меняю вклыдыши только. и ксати они тоже ремонтные! первый размер 0,25! еще и осевой люфт…катаю кое как полгода-год и покупаю новый двигатель если будет это возможно…
Разборка шатунно-поршневой группы дизеля КамАЗ-740
Для снятия и установки поршневых колец пользуйтесь приспособлением И-801.08.000 (рис. 1).
Рис. 1. Снятие поршневых колец
Перед установкой колец удалите нагар из канавок поршня. Компрессионные кольца ставьте скошенной стороной (с клеймом "Верх") в сторону камеры сгорания поршня. Верхнее компрессионное кольцо должно быть с хромированным покрытием боковой поверхности (имеет зеркальный блеск). У нижнего компрессионного кольца боковая поверхность с молибденовым покрытием (матовая).
Маслосъемные кольца устанавливайте следующим образом: сначала вставьте в канавку поршня пружинный расширитель, затем наденьте маслосъемное кольцо, чтобы стык расширителя находился диаметрально противоположно замку кольца.
Смежные кольца перед установкой поршня в цилиндр направьте замками в противоположные стороны.
Изношенные поршневые кольца подлежат замене на новые, если износ гильз и поршней не превышает (в миллиметрах):
– По диаметру гильзы 0,1 мм.
– По наружному диаметру поршня 0,05 мм.
– По канавкам на поршне под поршневые кольца 0,05 мм.
Ниже приведены размеры и допустимый износ (в миллиметрах) колец:
Зазор в замке компрессионных поршневых колец:
– номинальный 0,4-0,6 мм.
– допустимый 0,8 мм.
Зазор в замке маслосъемного поршневого кольца:
– номинальный 0,30-0,45
– допустимый 0,70 мм.
Торцовый зазор верхнего компрессионного кольца:
– номинальный 0,12-0,17 мм.
– допустимый 0,22 мм.
Торцовый зазор нижнего компрессионного кольца:
– номинальный 0,09-0,14 мм.
– допустимый 0,19 мм.
Торцовый зазор маслосъемного кольца:
– номинальный 0,077-0,112 мм.
– допустимый 0,20 мм.
Зазоры поршневых колец замеряйте щупом в приспособлении (рис. 2), которое можно изготовить из гильзы цилиндра диаметром 120 +0 02 мм.
Рис. 2. Приспособления для замера зазора в замке поршневых колец
Для снятия поршня выньте сто порные кольца из бобышек поршня щипцами И-801.23.000, затем нагрейте поршень в масляной ванне до температуры 80-100°С и выньте поршневой палец.
Подбор поршня по расстоянию от образующей шатунной шейки коленчатого вала в верхнем ее положении до уплотнительного бурта гильзы цилиндра на заводе-изготовителе производится в соответствии с табл. 1. поэтому при установке поршня следите за тем, чтобы индекс, выбитый на днище поршня, был одинаковым с индексом, выбитым на торце гильзы.
В запасные части поставляются поршни с индексом 10— их можно устанавливать в любые гильзы. Не запрессовывайте поршневой палец в холодный поршень. Поршень и шатун при сборке устанавливайте так, чтобы выточки А (рис. 3) под клапаны в днище поршня и паз Б в шатуне под замковый ус вкладыша были на одной стороне.
Рис. 3. Поршень с шатуном в сборе
Ниже даны размеры и допустимый износ (в миллиметрах) поршня:
– Диаметр отверстий под палец: 44,987-44,994 мм.
– Зазор в сопряжении поршень–гильзы (на длине поршня 104 мм от днища): 0,089-0,170.
– Допустимый зазор в сопряжении поршень–гильза: 0,29
– Наружный диаметр поршня: 119,860-119,911
– Допустимый диаметр поршня: 119,810
Наружный диаметр поршня замеряйте в сечении I – I (рис. 4) на длине 104 мм от днища поршня.
Рис. 4. Схема замера диаметра поршня
Рис. 70. Схема замеров при подборе варианта исполнения поршня:
1 – шатунная шейка коленчатого вала; 2 – гильза цилиндра; 3 – поршень
Для снятия гильзы цилиндра съемником И-801.05.000 (рис. 6) зацепите захват 5 за нижний торец гильзы, установите его перпендикулярно к винту, после этого установите опоры 4 в отверстия на привалочной плоскости блока и, вращая рукоятку 2 выверните винт до полного снятия гильзы.
Рис. 71. Съемник И-801.05.ООО для снятия гильзы:
1 – винт; 2 – рукоятка; 3 – корпус; 4 – опора; 5 – захват; 6 – гильза цилиндра
Годность гильзы определите замером в зоне А (рис. 7) по сечениям I–I и II–II. Номинальный внутренний диаметр гильзы цилиндра составляет 120,00-120,03, допустимый – 120,1 мм.
Кривошипно-шатунный механизм
Коленчатый вал (рисунок 8) изготовлен из высококачественной стали и имеет пять коренных и четыре шатунные шейки, связанные щеками и сопряженные переходными галтелями. Для равномерного чередования рабочих ходов шатунные шейки коленчатого вала расположены под углом 90°.
Рисунок 8 - Коленчатый вал: 1 - противовес; 2 - шестерня привода масляного насоса; 3 - заглушка; 4 - шпонка; 5 - отверстия подвода масла к шатунным шейкам; 6 - отверстия подвода масла в коренных шейках.
К каждой шатунной шейке присоединяются два шатуна (рисунок 9) - один для правого и один для левого рядов цилиндров.
Упрочнение коленчатого вала производится азотированием на глубину 0,5. 0,7 мм, твердость упрочненного слоя не менее 600 HV. Подвод масла к шатунным шейкам производится через отверстия в коренных шейках 6 и отверстия 5 (рисунок 8).
Для уравновешивания сил инерции и уменьшения вибраций коленчатый вал имеет шесть противовесов, отштампованных заодно со щеками коленчатого вала. Кроме основных противовесов, имеется дополнительный съемный противовес 1, напрессованный на вал, его угловое расположение относительно коленчатого вала определяется шпонкой 4. Для обеспечения требуемого дисбаланса, на маховике выполняется выборка 6 (рисунок 12).
На хвостовике коленчатого вала выполнена шейка 9 (рисунок 10), по которой центрируется шестерня коленчатого вала 8 и маховик 1 (рисунок 13). На заднем торце коленчатого вала выполнено десять резьбовых отверстий М16x1,5-6Н для крепления шестерни коленчатого вала и маховика, на переднем торце выполнено восемь резьбовых отверстий М 12x1,25-6Н для крепления гасителя крутильных колебаний.
Рисунок 9. Шатун: 1 - стержень шатуна; 2 - крышка шатуна; 3 - втулка верхней головки шатуна; 4 - вкладыш нижней головки шатуна; 5 - болт крепления крышки шатуна; 6 - гайка болта крепления крышки шатуна.
В полость носка коленчатого вала установлена заглушка 3 (рисунок 8), через калиброванное отверстие которой осуществляется смазка шлицевого валика переднего привода отбора мощности.
От осевых перемещений коленчатый вал зафиксирован двумя верхними полукольцами 1 и двумя нижними полукольцами 2 (рисунок 10), установленными в проточках задней коренной опоры блока цилиндров, так, что сторона с канавками прилегает к упорным торцам вала.
На носке коленчатого вала (рисунок 8) установлены шестерни привода масляного насоса 2 и привода газораспределительного механизма 8 (рисунок 10).
Уплотнение коленчатого вала осуществляется резиновой манжетой 8 (рисунок 13), с дополнительным уплотняющим элементом - пыльником 9. Манжета размещена в картере маховика 4. Манжета изготовлена из фторкаучука по технологии формования рабочей уплотняющей кромки непосредственно в прессформе.
Номинальные диаметры шеек коленчатого вала:
- шатунных 80-0,013 мм.
Для восстановления двигателя предусмотрены восемь ремонтных размеров вкладышей. Обозначение вкладышей подшипников коленчатого вала, диаметр коренных шеек коленчатого вала, диаметр отверстия в блоке цилиндров под эти вкладыши указаны в приложении Б .
Обозначение вкладышей нижней головки шатуна, диаметр шатунных шеек коленчатого вала, диаметр отверстия в кривошипной головке шатуна под эти вкладыши указаны в приложении В .
Вкладыши 7405.1005170 Р0, 7405.1005171 Р0, 7405.1005058 Р0 применяются при восстановлении двигателя без шлифовки коленчатого вала. При необходимости шейки коленчатого вала заполировать.
При шлифовке коленчатого вала по коренным шейкам до 94 мм и менее или по шатунным шейкам до 79 мм и менее, необходимо коленчатый вал подвергнуть повторному азотированию.
Пределы допусков по диаметрам шеек коленчатого вала, диаметру отверстия в блоке цилиндров и диаметру отверстия в кривошипной головке шатуна при восстановлении двигателя должны быть такими же, как у номинальных размеров.
Коленчатый вал для двигателей 740.50-360 и 740.51-320 имеет значительные отличия от коленчатых валов других моделей двигателей, эти отличия делают невозможным использование коленчатых валов двигателей КАМАЗ других моделей.
Маркировка коленчатого вала, выполненная в поковке на третьем противовесе, должна быть 740.50-1005020.
Коренные и шатунные подшипники (рисунки 9 и 10) изготовлены из стальной ленты, покрытой слоем свинцовистой бронзы толщиной 0,3 мм, слоем свинцовооловянистого сплава толщиной 0,022 мм, и слоем олова толщиной 0,003 мм. Верхние 3 и нижние 4 вкладыши коренных подшипников не взаимозаменяемы. В верхнем вкладыше имеется отверстие для подвода масла и канавка для его распределения.
Рисунок 10. Установка упорных полуколец и вкладышей коленчатого вала: 1 - полукольцо упорного подшипника верхнее; 2 - полукольцо упорного подшипника нижнее; 3 - вкладыш подшипника коленчатого вала верхний; 4 - вкладыш подшипника коленчатого вала нижний; 5 - блок цилиндров; 6 - крышка подшипника коленчатого вала задняя; 7 - коленчатый вал; 8 - шестерня привода газораспределительного механизма; 9 - центрирующая шейка коленчатого вала.
Оба вкладыша 4 нижней головки шатуна взаимозаменяемы. От проворачивания и бокового смещения вкладыши фиксируются выступами (усами), входящими в пазы, предусмотренные в постелях блока и шатуна, а также крышках подшипников.
Вкладыши имеют конструктивные отличия, направленные на повышение их работоспособности при форсировке двигателя турбонаддувом, при этом изменена маркировка вкладышей на 7405.1004058 (шатунные), 7405.1005170 и 7405.1005171 (коренные).
Не рекомендуется замена вкладышей при ремонте на серийные с маркировкой 740, так как при этом произойдет существенное сокращение ресурса двигателя.
Крышки коренных подшипников (рисунок 11) изготовлены из высокопрочного чугуна. Крепление крышек осуществляется с помощью вертикальных и горизонтальных стяжных болтов 3, 4, 5, которые затягиваются по определенной схеме с регламентированным моментом (приложение А).
1 - крышка подшипника; 2 - коленчатый вал; 3 - болт крепления крышки; 4 - болт стяжной крепления крышки подшипника левый; 5 - болт стяжной крепления крышки подшипника правый; 6 - шайба; 7 - блок; 8 - штифт.
Шатун (рисунок 9) стальной, кованый, стержень 1 имеет двутавровое сечение. Верхняя головка шатуна неразъемная, нижняя выполнена с прямым и плоским разъемом. Шатун окончательно обрабатывают в сборе с крышкой 2, поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемы. В верхнюю головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка 3, а в нижнюю установлены сменные вкладыши 4. Крышка нижней головки шатуна крепится с помощью гаек 6, навернутых на болты 5, предварительно запрессованные в стержень шатуна. Затяжка шатунных болтов осуществляется по схеме, определенной в приложении А . На крышке и стержне шатуна нанесены метки спаренности - трехзначные порядковые номера. Кроме того, на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра.
Маховик (рисунок 12) закреплен десятью болтами 7 (рисунок 13), изготовленными из легированной стали, на заднем горце коленчатого вала и зафиксирован штифтом 10 (рисунок 13) на центрирующей шейке коленчатого вала 9 (рисунок 10). С целью исключения повреждения поверхности маховика, под головки болтов устанавливается шайба 6 (рисунок 13). Величина момента затяжки болтов крепления маховика указана в приложении А . На обработанную цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый обод 3 (рисунок 12), с которым входит в зацепление шестерня стартера при пуске двигателя. Под манжету уплотнения коленчатого вала устанавливается кольцо 1 с наружной хромированной поверхностью.
1 кольцо; 2 - втулка дистанционная; 3 - обод зубчатый маховика; 4 - штифт установочный; 5 - подшипник; 6 - выборка под дисбаланс.
Рисунок 13. Установка маховика: 1 - маховик; 2 - блок цилиндров; 3 - коленчатый вал; 4 - картер маховика; 5 - подшипник первичного вала коробки передач; 6 - шайба; 7 - болт; 8 - манжета уплотнения коленчатого вала; 9 - пыльник манжеты; 10 - штифт установочный маховика.
Маховик выполняется под одно или двух дисковое диафрагменные сцепления. Во внутреннюю расточку маховика установлен подшипник 5 первичного вала коробки передач.
При регулировках угла опережения впрыска топлива и тепловых зазоров в клапанах, маховик фиксируется фиксатором (рисунок 14).
Конструкция маховика имеет следующие основные отличия от маховиков двигателей 740.10 и 7403.10:
- изменен угол расположения паза под фиксатор на наружной поверхности маховика;
- увеличен диаметр расточки для размещения шайбы под болты крепления маховика;
- введена серповидная выборка для обеспечения требуемого дисбаланса;
- крепление маховика к торцу коленчатого вала осуществляется десятью болтами М16х1,5;
Перечисленные изменения делают невозможной установку маховиков двигателей других моделей при проведении ремонтных работ.
Рисунок 14. Положение ручки фиксатора маховика: а) - при эксплуатации; б) - при регулировке, в зацеплении с маховиком.
Гаситель крутильных колебаний (рисунок 15) закреплен восемью болта ми 2 (рисунок 16) на переднем носке коленчатого вала.
Рисунок 15. Гаситель крутильных колебаний коленчатого вала: 1 - корпус гасителя; 2 - маховик гасителя; 3 - крышка; 4 - пробка заправочного отверстия; 5 - высоковязкостная силиконовая жидкость; 6 - центровочная шайба.
Гаситель состоит из корпуса 1 (рисунок 15) в который установлен с зазором маховик гасителя 2. Снаружи корпус гасителя закрыт крышкой 3. Герметичность обеспечивается сваркой по стыку корпуса гасителя и крышки. Между корпусом гасителя и маховиком гасителя находится высоковязкая силиконовая жидкость, дозировано заправленная перед заваркой крышки. Центровка гасителя осуществляется шайбой 6, приваренной к корпусу.
Рисунок 16. Установка гасителя крутильных колебаний: 1 - гаситель; 2 - болт крепления гасителя; 3 - полумуфта отбора мощности; 4 - шайба; 5 - коленчатый вал; 6 - блок цилиндров.
Гашение крутильных колебаний коленчатого вала происходит путем торможения корпуса гасителя, закрепленного на носке коленчатого вала, относительно маховика в среде силиконовой жидкости. При этом энергия торможения выделяется в виде теплоты.
КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ при проведении ремонтных работ деформировать корпус и крышку гасителя. Гаситель с деформированным корпусом или крышкой к дальнейшей эксплуатации не пригоден.
После установки гасителя проверить наличие зазора между гасителем и противовесом.
Поршень 1 (рисунок 17) отлит из алюминиевого сплава со вставкой из износостойкого чугуна под верхнее компрессионное кольцо. В головке поршня выполнена тороидальная камера сгорания с вытеснителем в центральной части, которая смещена относительно оси поршня в сторону от выточек под клапаны на 5 мм.
Рисунок 17. Поршень с шатуном и кольцами в сборе: 1 - поршень; 2 - маслосъемное кольцо; 3 - поршневой палец; 4, 5 - компрессионные кольца; 6 - стопорное кольцо.
Боковая поверхность представляет собой сложную овально-бочкообразную форму с занижением в зоне отверстий под поршневой палец. На юбку нанесено графитовое покрытие. В нижней части юбки поршня выполнен паз, исключающий, при правильной сборке, контакт поршня с форсункой охлаждения при нахождении его в нижней мертвой точке.
Поршень комплектуется двумя компрессионными и одним маслосъемным кольцами. Отличительной его особенностью является уменьшенное расстояние от днища до нижнего торца верхней канавки, которое составляет 17 мм. На двигателе аналогично другим моделям двигателей КАМАЗ, с целью обеспечения топливной экономичности и экологических показателей, применен селективный подбор поршней для каждого цилиндра по расстоянию от оси поршневого пальца до днища. По указанному параметру поршни разбиты на четыре группы 10, 20, 30 и 40. Каждая последующая группа от предыдущей отличается на 0,11 мм.
В запасные части поставляются поршни наибольшей высоты - для двигателей 740.50-360 и 740.51-320 размер от оси поршневого пальца до днища поршня 40 группы (наибольшей) составляет 71,04-0,04 мм.
Во избежание возможного контакта между ними и головками цилиндров, в случае замены, необходимо контролировать надпоршневой зазор. Если зазор между поршнем и головкой цилиндра после затяжки болтов ее крепления будет менее 0,87 мм, необходимо подрезать днище поршня на недостающую до этого значения величину.
Установка поршней с двигателей КАМАЗ других моделей недопустима. Маркировка поршня 740.51-1004015 выполняется в литье на внутренней полости поршня.
Компрессионные кольца (рисунок 17) изготавливаются из высокопрочного, а маслосъемное - из серого чугунов. Верхнее компрессионное кольцо имеет форму двухсторонней трапеции, с внутренней выборкой со стороны верхнего торца, а второе имеет форму односторонней трапеции. При монтаже торец с отметкой "верх" должен располагаться со стороны днища поршня.
Рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца 4 покрыта молибденом и имеет бочкообразную форму. На рабочей поверхности второго компрессионного 5 и маслосъемного колец 2 нанесен хром. Ее форма на втором кольце представляет собой конус с уклоном к нижнему торцу, по этому характерному признаку кольцо получило название "минутное". Минутные кольца применены для снижения расхода масла на угар, их установка в верхнюю канавку недопустима.
Маслосьемиое кольцо коробчатого типа, высотой 4 мм, с пружинным расширителем, имеющим переменный шаг витков и шлифованную наружную поверхность. Средняя часть расширителя с меньшим шагом витков при установке на поршень должна располагаться в замке кольца.
Установка поршневых колец с других моделей двигателей КАМАЗ может привести к увеличению расхода масла на угар и, как следствие, ухудшению экологических показателей.
Форсунки охлаждения (рисунок 6) устанавливаются в картерной части блока цилиндров и обеспечивают подачу масла из главной масляной магистрали, при достижении в ней давления 80. 120 кПа (0,8. 1,2 кг/см 2 ), на внутреннюю полость поршней. На такое давление отрегулирован клапан, расположенный в каждой из форсунок.
При сборке двигателя необходимо контролировать правильность положения трубки форсунки относительно гильзы цилиндра и поршня. Контакт с поршнем недопустим.
Поршень с шатуном (рисунок 17) соединены пальцем 3 плавающего типа, его осевое перемещение ограничено стопорными кольцами 6. Палец изготовлен из хромоникелевой стали, диаметр отверстия 16 мм. Применение пальцев с диаметром отверстия 22 и 25 мм недопустимо, так как это нарушает балансировку двигателя.
Привод отбора мощности передний (рисунок 18) осуществляется с носка коленчатого вала через полумуфту отбора мощности 2, прикрепленную к носку коленчатого вала 13 восьмью специальными болтами M12x1,25. Центрирование полумуфты относительно коленчатого вала осуществляется по внутренней расточке выносного противовеса. Крутящий момент от полумуфты передается посредством вала привода агрегатов 1 и вала отбора мощности 3 на шкив 4. Вал отбора мощности 3 устанавливается на двух шариковых подшипниках 11 и 12. Уплотнение полости осуществляется манжетой 8 и заглушкой 10 с резиновым кольцом 14. Для уменьшения износа шлицевых соединений, вал привода агрегатов удерживается от осевых перемещений пружиной 9.
Рисунок 18 - Установка привода отбора мощности переднего и шкива: 1 - вал привода агрегатов, 2 - полумуфта отбора мощности; 3 - вал отбора мощности; 4 - шкив; 5 - болт; 6 - передняя крышка блока, 7 - корпус подшипника; 8 - манжета; 9 - пружина; 10 - заглушка; 11, 12 - подшипники; 13 - коленчатый вал; 14 - резиновое кольцо уплотнения заглушки; 15 - стопорное кольцо.
Какой зазор должен быть на поршневых кольцах
Двигатель внутреннего сгорания фактически является тепловой машиной. В процессе работы такого двигателя целый ряд нагруженных деталей в конструкции ЦПГ и ГРМ подвергается температурному расширению в результате значительного нагрева. По этой причине для нормальной работы ДВС в отдельных конструкциях предусмотрена самостоятельная регулировка теплового зазора клапанов (при отсутствии гидрокомпенсаторов).
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое гидрокомпенсатор. Из этой статьи вы узнаете о назначении, устройстве и особенностях работы гидротолкателей.
Регулировать тепловые зазоры клапанов необходимо каждые 30-40 тыс. км. пробега, а также в случае появления стука клапанов на холодном или горячем двигателе. Отдельного внимания также требует тепловой зазор между поршнем и цилиндром, а точнее тепловой зазор поршневых колец.
Какой зазор должен быть на поршневых кольцах
На поршень устанавливается два типа поршневых колец:
- компрессионные кольца;
- маслосъемные кольца;
Также компрессионные кольца делятся на верхнее компрессионное и нижнее компрессионное кольцо. Задачей данных колец является герметизация камеры сгорания и предотвращение прорыва значительной части отработавших газов в картер двигателя. Маслосъемные кольца осуществляют снятие излишков моторного масла со стенок цилиндра, благодаря чему масло не попадает в камеру сгорания в избыточном количестве.
Такой ремонт обычно предполагает расточку блока цилиндров, установку ремонтных поршней и колец. Указанный тепловой зазор является допуском, который учитывает расширение детали с нагревом, то есть когда происходит изменение определенных параметров. Допустимый зазор между поршнем и цилиндром является таким зазором, при котором наблюдается нормальная работоспособность всех элементов. Детали весьма плотно подогнаны друг к другу, но при этом не происходит их повреждения и заклинивания.
Другими словами, допустимый зазор поршневых колец позволяет после теплового расширения добиться такого теплового пространства (зазор между поршнем и цилиндром), при котором плотно прижатые к стенкам цилиндров поршневые кольца создают надежное уплотнение. При этом расширившиеся под воздействием высокой температуры кольца должны сохранять подвижность в канавках на поршне и создавать надежное уплотнение, при этом не препятствуя нормальному перемещению поршня. Параллельно с этим поршневые кольца должны эффективно отводить избытки тепла от нагретых поршней.
Поршневое кольцо не является цельным, так как имеет разрез (замок). Благодаря указанному разрезу удается избежать заклинивания при нагреве и достичь упругости кольца для плотного прижатия к стенкам цилиндра. После установки кольца на поршень и помещения поршня в цилиндр образуется зазор в замке поршневых колец. Такой зазор составляет 0.3- 0.6 миллиметра.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как правильно менять поршневые кольца. Из этой статьи вы узнаете об особенностях замены поршневых колец своими руками.
Замок поршневого кольца может быть выполнен в виде прямого или косого среза. Замок с прямым разрезом менее предпочтителен, так как в области краев среза создается сильное давление на стенки цилиндра. Данная особенность конструкции замка вызывает ускоренный износ зеркала цилиндров, после чего происходит утечка газов и повышается расход масла на угар. Увеличение зазора поршневого кольца от допустимых параметров ухудшает уплотнение. Уменьшение зазора колец может привести к их разрушению, заклиниванию или образованию задиров на стенках цилиндров.
Как влияет тепловой зазор поршневых колец на расход масла
В последнее время среди производителей наблюдается тенденция к увеличению тепловых зазоров компрессионных поршневых колец. Зазоры на таких кольцах находятся в диапазоне от 1 до 2 мм. Обычно такой увеличенный зазор актуален для второго компрессионного кольца.
Дело в том, что прижим поршневых колец (как первого верхнего, так и второго компрессионного) практически полностью зависит не от степени упругости самого кольца, а от давления, которое возникает во время сгорания заряда топливно-воздушной смеси в рабочей камере. Отработавшие газы попадают в канавки на поршне, после чего оказываются на обратной стороне колец. В результате происходит увеличение прижимного усилия колец к стенке цилиндра. Наиболее сильно газы воздействуют на первое (верхнее) компрессионное кольцо, а также влияют на прижим второго компрессионного поршневого кольца.
С учетом вышесказанного необходимо отметить, что в режиме работы двигателя на холостом ходу и малых нагрузках давление газов заметно слабее по сравнению с режимом средних и максимальных нагрузок. По этой причине компрессионные поршневые кольца не так сильно прижаты к стенке цилиндра на таких режимах работы ДВС.
Для уменьшения расхода масла производители выполняют увеличение тепловых зазоров поршневых колец. Через увеличенные зазоры газы даже под относительно небольшим давлением намного активнее проникают в кольцевую канавку, после чего попадают на обратную сторону кольца.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как самому правильно подбирать поршневые кольца по размерам. Из этой статьи вы узнаете об особенностях подбора материала изготовления и нужных размеров поршневых колец.
Прижим колец улучшается, герметизация камеры сгорания остается на приемлемом уровне, при этом расход масла удается снизить. Единственным недостатком увеличенного зазора колец можно считать большее количество газов, которые попадают в картер через увеличенные зазоры.
Подведем итоги
От правильно подобранного теплового зазора поршневых колец зависит как ресурс самих колец, так и исправность работы всей ЦПГ. Естественный радиальный износ колец приводит к увеличению тепловых зазоров, после чего герметизация камеры сгорания ухудшается.
Необходимо отметить, что для двигателя намного более опасен уменьшенный зазор. Если минимальный зазор в замках (тепловое пространство) сократить до показателя 0.2 миллиметра, после нагрева и выхода мотора на рабочие температуры зазор в замке может полностью отсутствовать. В результате кольцо сильно давит на стенки цилиндра, значительно возрастает износ колец, нарушается теплообмен, а также повышается риск образования задиров.
Как правильно подбирать поршневые кольца. Правильный подбор колец по размерам и материалам изготовления, как выбрать оригинальные кольца. Полезные советы.
Когда необходимо производить замену поршневых колец. Как устанавливать кольца на поршень при замене своими руками. Ресурс, колец, притирка и обкатка.
Почему залегают поршневые кольца. Основные признаки для самостоятельного оределения неисправности, диагностика. Раскоксовка поршневых колец своими руками.
Назначение, конструктивные особенности и принцип работы поршневых колец двигателя внутрннего сгорания. Типы колец, величина зазора, основные неисправности.
Назначение поршня в конструкции ДВС. Особенности и устройство поршня, маслосъемные и компрессионные кольца.
Назначение цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания. Особенности конструкции, поршень, кольца, гильза цилиндра. Износ и ремонт ЦПГ.
Читайте также: