Дизельные двигатели грузовых автомобилей и тракторов. Запасные части, регулировки и ремонт. Ремонтируем шатун трактора мтз
Детали цилиндро-поршневой группы подлежат замене либо при возросшем расходе картерного масла, либо увеличении концентрации газов в картере двигателя, которые фиксируются специальными приборами.
Чтобы провести экспертный осмотр деталей отделяют головку цилиндров и снимают поддон картера. Если отделив головку блока цилиндров, на поверхности блока вы обнаружите трещины, прекращайте дальнейшую разборку, а двигатель отделите от остова и направьте в ремонт.
Если явные дефекты отсутствуют, снимите масляный насос, трубопроводы и крышки шатунных подшипников, вытащите поршни в сборе с шатунами из гильз цилиндров.
Какие из деталей цилиндро-поршневой группы МТЗ-80, МТЗ-82 более всего подвержены износу? Это - поршневые кольца, поршень, втулка верхней головки шатуна, вкладыши шатунных подшипников, гильзы цилиндров (рис. 2.1.29, 2.1.30).
Диаметр гильзы измеряют (рис. 2.1.31) в следующих местах: на участке наибольшего износа верхнего пояса гильзы в плоскости, параллельной оси коленчатого вала, ну а далее в плоскости качания шатуна. В каком случае меняют гильзу цилиндра? Гильза подлежит замене при выработке ее рабочей поверхности более 0,4 мм на диаметр или при овальности и конусности, превышающих 0,06 мм.
Размер диаметра юбки поршня определяют в плоскости, перпендикулярной к отверстию под поршневой палец (рис. 2.1.32).
Так же, у поршня замеряют зазоры по высоте между канавками поршня и поршневыми кольцами (рис. 2.1.33).
При превышении зазора между канавкой поршня и новым поршневым кольцом допустимого размера, поршень меняют.
Рис. 2.1.29. Как расположены детали блока цилиндров трактора МТЗ-80, МТЗ-82:
1 - блок цилиндров;
2 - болт;
3 - рым-болт;
4, 10, 14 - прокладки;
5 - корпус сальника;
6 - задний лист двигателя;
7 - опора картера;
8 - крышки;
9 - крышка коренного подшипника;
11 - щит;
12 - крышка шестерен;
13 - опора;
15 - втулки;
16 - пробка;
17 - гильза цилиндра;
18 - кольца гильзы
Рис. 2.1.30. Как расположены детали блока кривошипно-шатунной группы трактора МТЗ-80, МТЗ-82:
1 - поршень;
2 - поршневые кольца;
3 - поршневой палец;
4 - втулка верхней головки шатуна;
5 - шатун;
6 - коренной вкладыш;
7 - маховик;
8 - крышка шатуна;
9 - вкладыш шатуна;
10 - коленчатый вал;
11 - противовес;
12 - болт
 Рис. 2.1.31. Как измерить диаметр гильзы цилиндра трактора МТЗ-80, МТЗ-82: |
 Рис. 2.1.32. Как измерить диаметр юбки поршня трактора МТЗ-80, МТЗ-82: |
 |
Рис. 2.1.33. Как измерить зазор между канавкой поршня и поршневым кольцом трактора МТЗ-80, МТЗ-82: |
Основные показатели цилиндро-поршневой группы
Цилиндро-поршневую группу в сборе меняют при зазоре (разности диаметров) между юбкой поршня и гильзой, превышающем допустимое значение.
Гильзы из блока выпрессовывают специнструментом (рис. 2.1.34).
Рис. 2.1.34. Как выпрессовать гильзы из блока цилиндров МТЗ-80, МТЗ-82:
1 - гильза цилиндра; 2 - съемник; 3 - блок цилиндров
Что делать, если диаметры гильзы и поршня находятся в пределах допуска? В таком случае рекомендация следующая: выдавите гильзу из блока, разверните ее вокруг оси на 90°, т.к. гильза и поршень чаще всего изнашиваются в плоскости качания шатуна. Затем запрессуйте гильзу обратно в блок.
Поршневые кольца заменяют, если зазор в замке кольца превышает допустимое значение при установке кольца в неизношенную верхнюю часть гильзы.
Перед тем, как собрать цилиндро-поршневую группу, оцените состояние поршневого пальца, шатуна и параметры втулки верхней головки шатуна. Втулку нужно заменить, если увеличился диаметр отверстия под поршневой палец или ослабли посадки в верхней головке шатуна. Поршневой палец и втулку верхней головки шатуна меняют, если зазор между пальцем и втулкой стал более 0,06 мм. Палец меняют при овальности и конусности превышающей 0,02 мм.
Изгиб и скручивание шатуна диагностируют на устройстве КИ-724 (рис. 2.1.35).
При сборке шатуна в его верхнюю головку на первом этапе запрессовывают втулку (рис. 2.1.36).
Чтобы подвести отверстие втулки верхней головки шатуна под поршневой палец, его немного раскатывают. Зазор между отверстием втулки верхней головки шатуна и поршневым пальцем, как правило, не должен превышать 0,03 мм.
Тонкостенные сменные вкладыши шатунных подшипников коленвала выполнены, как известно, с высокой точностью. Нужный зазор при неизменной постели подшипника гарантируется сообразными диаметрами шеек коленчатого вала. Значит вкладыши обычно заменяют без лишних подгоночных действий и обязательно попарно. Не разрешаются следующие манипуляции: замена только одного вкладыша из пары; опиливание или выравнивание шабером стыков вкладышей или крышек подшипников; размещение прокладок между вкладышами и постелью, между крышкой и шатуном. В процессе замены нужно усвоить, что размерная группа вкладышей всегда соответствует размерной группе шеек коленвала.
Перед заменой старых деталей цилиндро-поршневой группы на новые, их нужно выбрать согласно размерным группам. Гильзы цилиндров подбирают по размерным группам согласно внутреннему диаметру, а поршни - по наружному диаметру юбки в нижней части. Поршни и гильзы цилиндров, которые вы собираетесь устанавить на двигатель, должны быть одной размерной группы.
Размерные группы цилиндров и поршней двигателя Д-240
Маркировка размерных групп обозначена на нерабочем верхнем торце гильзы и на днище поршня. Перед простановкой гильзы в блок резиновые уплотнения нужно сменить. Легким постукиванием молотка гильзу устанавливают с помощью ступенчатой оправки (рис. 2.1.37). При тугом вхождении гильзы, можно для запрессовки использовать специальный винтовой инструмент (рис. 2.1.38). После запрессовки необходимо замерить выступание бурта гильзы над поверхностью блока индикатором (рис. 2.1.39). Оно должно находиться в диапазоне 0,065 - 0,165 мм.
При небольшом проваливании гильз можно установить медные прокладки под бурт гильзы. В процессе выбора поршней концентрируют внимание на размерных группах поршневых пальцев. Внутренняя поверхность этих деталей и бобышка поршня размечена краской. Поршни и поршневые пальцы берут одной размерной группы. Поршневой палец запрессовывают в предварительно нагретый в масле поршень. Нагревают поршень до температуры 70-80° С. Разброс по массе между шатунами в сборе с поршнями, размещаемых на двигатель Д-240, не должна превышать 15 г.
Упругость поршневых колец можно проверить с помощью устройства МИП-100 (рис. 2.1.40). Если зазор в замках находится в пределах 0,3-6,6 мм (рис. 2.1.41), упругость колец не должна быть более: первого (верхнего) - 60-82 Н, второго и третьего - 58-78 Н.
Поршневые кольца на поршень одевают определенном способом, предохраняя кольца от случайных поломок, благодаря специальному устройству(рис. 2.1.42). При правильной установе колец, они должны без напряга двигаться при поворачивании поршня и утопать в канавках под действием собственной массы.
 Рис. 2.1.40. Как проверить упругость поршневых колец МТЗ-80, МТЗ-82: |
 Рис. 2.1.41. Как измерить зазор в замке поршневого кольца МТЗ-80, МТЗ-82: |
 |
Рис. 2.1.42. Как одеть поршневое кольцо МТЗ-80, МТЗ-82: |
 Рис. 2.1.43. Конусная оправка для установки поршня МТЗ-80, МТЗ-82: |
 Рис. 2.1.44. Установка поршня с шатуном в блок цилиндров МТЗ-80, МТЗ-82: |
Замки первого и третьего поршневых колец нужно разместить в канавках поршня под углом 180° относительно замков второго и четвертого колец. Поршень в сборе с кольцами и шатуном обливают, не жалея двигательного масла, и с помощью конусной "приблуды" (рис. 2.1.43) ставят в гильзу цилиндра, несильно постукивая по днищу поршня рукояткой молотка (рис. 2.1.44).
Болты шатунных подшипников затягивают динамометрическим ключом в несколько подходов.
Регулировочные данные при сборке двигателя Д-240
Когда поршень находится в верхней мертвой точке, он не выступает выше поверхности блока более чем на 0,5 мм. Так должно быть.
И вы искренне В завершении установки цилиндро-поршневой группы и крышек шатунных подшипников ставят масляный насос, его накачиваемые и всасывающие трубопроводы и закрывают поддон картера. Картерную прокладку нужно смазать с двух сторон графитной смазкой (продают в магазинах) или герметиком типа «Эластосил 137-83». В цилиндры при этом заливают по 30-50 г двигательного масла. Прокладку головки цилиндров так же со всех сторон промазывают графитной пастой. Болты крепления головки, желательно по-правилам, затянуть динамометрическим ключом (рис. 2.1.45) в кодированной специальными деятелями, последовательности (рис. 2.1.46) в два - три приема. Ну а далее ставят штанги и оси коромысел в сборе с коромыслами.
Момент затяжки гаек крепления головки цилиндров и тепловые зазоры в клапанном механизме нужно строго соблюдать по правилам и регулировочным сведениям при сборке двигателя МТЗ-80, МТЗ-82.
Блок цилиндров и головка блока дизеля Д-240
Головка блока цилиндров двигателя Д-240 трактора МТЗ-80, 82 представляет собой чугунную обработанную отливку. Сбоку к головке прикреплены впускной и выпускной коллекторы. Между головкой и коллектором установлены прокладки из асбостального полотна.
Сверху в головке блока цилиндров запрессованы восемь направляющих втулок, в которые вставлены впускные и выпускные клапаны. Снизу в головке имеются гнезда под тарелки клапанов.
Для улучшения охлаждения форсунок они размещаются в латунных стаканах. Снизу под донышки стаканов установлены уплотнительные шайбы. Стаканы поджаты к шайбам гайками, ввернутыми в головку.
Шатуны стальные, штампованные. В верхнюю головку запрессована биметаллическая втулка (стальная со слоем бронзы). Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна и втулки есть отверстие.
По внутреннему диаметру втулки сортируются на две размерные группы: с большим диаметром маркируются черной краской, с меньшими - желтой. Нижняя головка шатуна разъемная.
Разъем выполнен косым для обеспечения прохода нижней части через гильзу при монтаже. Крышка прикреплена к шатуну двумя болтами из высококачественной стали, застопоренными контровочной пластиной.
К основным дефектам головки блока цилиндров двс Д-240 трактора МТЗ-80, 82 относятся: коробление плоскости разъема, износ внутренних поверхностей направляющих втулок, рабочих фасок клапанов и клапанных гнезд; наличие трещин в их перемычках; прогар посадочных мест под уплотнения форсунок или ее стакана.
При проведении технической экспертизы головки блока пользуются таблицей. Утопание клапанов в гнездах головки без снятия ее с блока цилиндров можно определить по выступанию стержней всасывающих клапанов относительно поверхности головки блока цилиндров.
Для этого поочередно устанавливают поршни в в. м. т. на такте сжатия и измеряют расстояние от торца стержня клапана до головки блока. Если выступание стержня клапана превышает показатели, то это указывает на предельный износ тарелок клапанов и их седел.
Одновременно можно определить степень износа кулачков распредвала. Для этого прокручивают коленчатый вал дизеля до полного открытия клапана (при установленном для холодного дизеля тепловом зазоре) и проводят замер расстояния от стержня до головки блока цилиндров.
По разнице расстояний, измеренных при закрытых и полностью открытых клапанах, определяют величину перемещения каждого клапана. Если величина перемещения клапана превышает допустимые значения, распределительный вал дизеля заменяют.
После этих замеров головку блока цилиндров снимают с дизеля Д-240 и подвергают дальнейшей экспертизе. Замеряют коробление плоскости разъема головки цилиндров щупом и поверочной линейкой.
При утопании тарелок клапанов более допустимых размеров, головку заменяют. Если эти размеры не превышают допустимых, то разбирают головку блока цилиндров и ремонтируют.
Для впуска воздуха и выпуска продуктов сгорания необходимо при определенном угле поворота коленчатого вала соединять цилиндры с впускными и выпускными коллекторами. Это обеспечивается верхнеклапанным механизмом газораспределительным механизмом.
ГРМ двс Д-240
Во время работы двигателя трактора МТЗ-80, 82 коленчатый вал через шестерни 1, 2 и 14 (рис.1) вращает распределительный вал, имеющий кулачки 13. В нужный момент кулачок подходит к толкателю 12, поднимает его, штангу 11 и короткое плечо коромысла 7.
При этом коромысло поворачивается вокруг оси 8 и длинным плечом нажимает на стержень клапана 3, дополнительно сжимая пружину 5 и открывает клапан.
Закрывается клапан под действием этой же пружины. Каждый цилиндр имеет два клапана - впускной и выпускной. Плавный подъем и опускание клапана, и длительность его открытия обеспечивается определенным профилем кулачка.
Рис. 1. Схема клапанного механизма газораспределения двигателя Д-240
1 - шестерня коленчатого вала; 2- промежуточная шестерня; 3 - клапан; 4 - направляющая втулка; 5 - пружина: 6 - упорная тарелка; 7 коромысло; 8 - ось коромысла; 9 - контргайка; 10 - регулировочный винт; 11 штанга; 12 - толкатель: 13 - кулачок распределительного вала; 14 - шестерня распределительного вала
Необходимая последовательность открывания клапана двигателя достигается соответствующим размещение кулачков на валу.
Так как рабочий цикл четырехтактного двигателя происходит за два оборота коленчатого вала, а впускной и выпускной клапаны за это время должны открываться только по одному разу, распредвал вращается вдвое медленнее коленчатого.
Достигается это установкой на распределительном валу приводной шестерни 14, имеющей вдвое больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала.
Клапан Д-240 должен открываться при определенном положении поршня в цилиндре. Согласованность действия газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов обеспечивается соединением распределительных шестерен по специально нанесенным меткам. Во время работы двигателя детали механизма нагреваются и расширяются.
Чтобы при этом не нарушалась плотная посадка клапана в седле, между клапаном и бойком коромысла регулировочным винтом 10 устанавливают тепловой зазор (для разных двигателей он находится в пределах 0,3-0,5 мм).
Малый зазор, а, следовательно, и неплотная посадка клапана в седле, приводит к прорыву горячих газов через щели и перегреву клапана (возможно коробление тарелки клапана и обгорание ее фаски).
В случае увеличения зазора возникают звонкие стуки, которые хорошо прослушиваются при работающем двигателе. Кроме того, сокращается время и уменьшается величина открытия клапанов, вследствие чего ухудшается очистка цилиндров от продуктов сгорания и уменьшается наполнение их свежим зарядом.
Чтобы продлить время открытия клапанов и улучшить наполнение, очистку цилиндра, клапаны открываются с некоторым опережением (до того, как поршень придет н.м.т.), а закрывается с запаздыванием (после того, как поршень пройдет м.т.), то есть продолжительность открытия клапана составляет более 180° поворота коленчатого вала.
Базовые размеры и регулировочные параметры деталей головки блока цилиндров и ГРМ дизеля Д-240
Выступание стержня клапана, мм (нормальное / допустимое) - 56,0 - 57,2
Перемещение клапана, мм (нормальное / допустимое) - 10,2 - 9,0
Коробление плоскости разъема головки цилиндров, мм - 0,15
Утопание тарелки клапана, мм (нормальное / допустимое) - 0.4-0.7
Допустимый внутренний диаметр втулки клапана, мм - 11,10
Допустимое сжатие наружных клапанных пружин до рабочей высоты, Н - 148
Рабочая высота пружины, мм - 54,0
Сжатие внутренних клапанных пружин до рабочей высоты, Н - 74
Рабочая высота, мм - 48,5
Допустимый диаметр стержня клапана, мм - 10,85
Внутренний диаметр втулки коромысел, мм - 19,02-19,05
Диаметр оси коромысел, мм - 18,98 -19,00
Сухари клапанов и клапанные пружины двигателя Д-240 снимают специальным приспособлением. Если седло клапана имеет трещины, то головку сдают в ремонт.
Снятые клапаны маркируют, а затем замеряют диаметр стержня и проверяют биение фаски и изгиб стержня. Биение фаски клапана и изгиб стержня относительно оси клапана не должны превышать 0,03 мм.
При наличии следов прогаров, раковин на фасках клапанов рабочую поверхность фаски тарелки обрабатывают на специальных шлифовальных станках. Рабочую фаску впускного клапана дизелей Д-240 шлифуют под углом 45°.
После выведения следов износа ширина цилиндрической части тарелки клапанов должна быть не менее 0,5 мм. Направляющая втулка клапана двс Д-240 заменяется при износе внутреннего отверстия под стержень клапана или ослаблении посадки в головке цилиндров.
При ослаблении посадки втулки в головке из запасных частей подбирают втулку с наибольшим отклонением по наружному диаметру, смазывают ее эпоксидным клеем без наполнителя и запрессовывают в головку. После установки направляющих втулок обрабатывают клапанное гнездо планетарно-шлифовальным приспособлением.
При рисках, раковинах и следах прожогов на рабочей фаске, клапанного гнезда первоначально шлифуют фаску до выведения следов износа и замеряют степень утопания клапанов по новому клапану.
Если оно находится в пределах допустимого, то продолжают обрабатывать клапанное гнездо. Нижнюю (наружную) кромку рабочей фаски клапанного гнезда в головке цилиндров обрабатывают шлифовальным кругом с углом конуса 150, а верхнюю (внутреннюю) кромку - 60°.
Ширина рабочей фаски гнезда для впускных клапанов двс Д-240 должна быть 2,0...2,5 мм и для выпускных - 1,5...2,0 мм.
После обработки тарелки клапана и его гнезда их взаимно притирают. Если отремонтированы все клапаны и их гнезда, то притирают на станке. При ремонте одного-двух клапанов их притирают пневматическим приспособлением, используя пасту из смеси микропорошка с индустриальным или моторным маслом.
Во время притирки, при вращении клапана, его периодически приподнимают. Время от времени проверяют состояние притирающихся фасок клапана и гнезда. Верхняя кромка матовой полоски рабочей фаски должна быть расположена на расстоянии не менее 0,5 мм от цилиндрического пояска тарелки клапана.
Если матовая полоска окажется значительно ниже или выше пояска, то гнездо клапана снова обрабатывают шлифовальными кругами с углом конуса 60 или 150° и снова притирают клапан и гнездо.
Перед сборкой клапанов Д-240 проверяют упругость пружины клапана на приспособлении. Если параметры выходят за допустимые пределы, то пружины заменяют.
В некоторых случаях для компенсации длины и усилия сжатия пружины под них устанавливают специальные шайбы, толщину которых можно определить по формуле для впускного клапана А = В - 1,3 мм, для выпускного - А = В - 1,8 мм, где В - фактическая величина утопания клапана, замеренная после ремонта седла клапана.
сборки клапанов выступание сухарей над плоскостью тарелки пружины должно быть не более 0,5 мм, утопание - 1,3 мм.
Для контроля герметичности клапанов двигателя заполняют впускные и выпускные каналы головки цилиндров керосином. Он не должен просачиваться в течение 1,5 мин. Перед установкой оси коромысел в сборе проверяют техническое состояние каждого коромысла.
При наличии на бойках коромысел углублений более 0,3 мм их поверхность шлифуют до выведения следов износа. Непараллельность рабочей поверхности бойка коромысла должна быть не более 0,05 мм.
При необходимости проверяют внутренний диаметр отверстий втулок коромысел. Допустимый зазор между втулкой и осью коромысел - не более 0,15 мм.
________
______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Другая спецтехника
МТЗ-80
______________________________________________________________________________________
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
предназначен для преобразования поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала (КВ). Основными движущимися деталями КШМ являются: поршни с кольцами, поршневые пальцы, шатуны, шатунные и коренные подшипники, маховик.
Поршневая группа деталей дизелей Д-65 и Д-240 сконструирована одинаково.
Рис. 1. Поршень с шатуном (Д-65):
1 — шатунный болт; 2 — крышка головки шатуна; 3 — шатун; 4 — стопорное кольцо; 5 — поршневой палец; 6 — поршень; 7 — маслосъемные кольца; 8 — компрессионные кольца; 9 — верхнее компрессионное кольцо; 10 — втулка верхней головки шатуна; 11 — верхний вкладыш шатуна; 12-нижний вкладыш шатуна; 13 — контровочная пластина
Поршни 6 (рис. 1) изготовлены из алюминиевого сплава с тремя канавками под компрессионные 8, 9 и двумя под маслосъемные 7 кольца. В днище поршня выполнена камера сгорания. В канавках под маслосъемные кольца и ниже этих канавок просверлены отверстия для отвода масла внутрь поршня. По наружному диаметру юбки (в плоскости, перпендикулярной к плоскости поршневого пальца) поршни подразделяются на три размерные группы (табл. 1). Клеймо группы наносится на днище.
В комплект на двигатель поршни, шатуны и поршневые пальцы подбирают одинаковой размерной группы. Отклонение в массе поршней и шатунов в комплекте не должно превышать 15 г. По диаметру отверстия под поршневой палец поршни делят на две размерные группы (табл. 2), их маркируют краской на бабышках. Поршневые пальцы 5 полые, стальные. От осевого перемещения они удерживаются разжимными стопорными кольцами 4. установленными в канавки поршня. По наружному диаметру пальцы разделены на две группы (см. табл. 2). Маркировочная краска нанесена на внутренней поверхности пальца.
Поршневые кольца изготовлены из специального чугуна. Верхнее компрессионное кольцо 9 прямоугольного сечения для уменьшения износа хромировано (по наружной поверхности). Второе и третье 8 кольца для улучшения компрессионных качеств имеют на внутренней поверхности торсионные выточки, которые при установке колец должны быть обращены вверх — к днищу поршня. В две нижней канавки поршня установлены маслосъемные 7 кольца скребкового типа (по два в каждую канавку). Верхним в канавке устанавливается кольцо с дренажными окнами на торце, а нижний — без окон; выточки наружной поверхности маслосъемных колец должны быть обращены вниз (к юбке поршня).
Замки поршневых колец располагают на ровном расстоянии по окружности. Нормальный зазор в замке новою кольца, установленного в новую гильзу 0,3…0,7 мм. Поршневые кольца заменяют, если зазор превышает 4 мм, а поршни меняют, если зазор между новым кольцом и канавкой в поршне по высоте превышает 0.4 мм. У дизеля Д-245 несколько иное расположение колец (рис. 2): под верхнее компрессионное кольцо трапецеидальной формы залито чугунную вставку 2, маслосъемное кольцо одно — как и у Д-240 — коробчатого типа.
Рис. 2. Схемы расположения колец на поршнях дизелей Д-245 (а) и Д240 (б):
а) 1 — поршень; 2 — чугунная вставка типа «нирезист»; 3 — верхнее компрессионное кольцо; 4, 5 — компрессионные кольца; 6 — маслосъемное кольцо;
б) 1 — поршень; 2 — верхнее компрессионное кольцо; 3, 4 — компрессионные кольца; 5 — маслосъемное кольцо
Шатуны 3 (см. рис. 1) стальные, штампованные. В верхнюю головку запрессована биметаллическая втулка 10 (стальная со слоем бронзы). Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна и втулки есть отверстие. По внутреннему диаметру втулки сортируются на две размерные группы: с большим диаметром маркируются черной краской, с меньшими — желтой.
Нижняя головка шатуна разъемная. Разъем выполнен косым для обеспечения прохода нижней части через гильзу при монтаже. Крышка 2 прикреплена к шатуну двумя болтами из высококачественной стали, застопоренными контровочной пластиной 3.
Рис. 3. Детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов (Д-65):
1 — заглушка; 2 — шестерня распределительного вала; 3 — упорное кольцо; 4 — упорный фланец распределительного вала; 5 — толкатели; 6 — впускной клапан; 7 — направляющая втулка клапана; 8 — рукоятка декомпрессионного механизма; 9 — валики декомпрессионного механизма; 10-регулировочный винт: 11 — выпускной клапан; 12 — штанги толкателя; 13-поршень; 14-распределительный вал; 15 — втулка; 16 — палец маховика, 17 — шарикоподшипники; 18 — болт; 19 — маховик; 20 — венец; 21 — шатун; 22, 23 — вкладыши коренных подшипников; 24 — шестерня; 25 — маслоотражатель; 26 — коленчатый вал; 27 — шкив; 28 — головка цилиндров; 29 — пружина клапана; 30 — сухарик; 31 — регулировочный винт декомпрессионного механизма; 32 — коромысло клапана.
Коленчатый вал 26 (рис. 3) полноопорный, стальной (имеет пять коренных и четыре шатунных шейки, рабочие поверхности которых закалены токами высокой частоты. В шатунных шейках имеются полости для центробежной очистки масла при вращении вала. Полости закрыты резьбовыми заглушками 1, которые у двигателя должны быть одной группы (номер группы выбит на торце заглушки), чтобы не нарушилась балансировка вала. На первой, четвертой, пятой и восьмой щеках вала дизелей Д-240 и Д-245 закреплены съемные противовесы. Их наличие обусловлено большой частотой вращения коленчатого вала этих дизелей (2200 мин1), вследствие чего центробежные силы сильно возрастают. Установка противовесов значительно уменьшает нагрузки на подшипники. В коренных и шатунных шейках выполнены сверления, по которым подается масло к подшипникам (вкладышам).
На переднем конце вала смонтированы шестерня 24 привода распределения и насоса системы смазки, шкив 27 привода насоса системы охлаждения и генератора, маслоотражатель 25; на заднем — маслоотражатель и маховик 19 с напрессованным на нем зубчатым стальным венцом 20.
Коленчатые валы изготовлены с шейками двух номинальных размеров: для дизелей Д-65 диаметры коренных и шатунных шеек в первом номинале соответственно равны 85,25 мм и 75,25 мм, во втором — 85,0 мм и 75,0 мм; для дизелей Д-240 в первом — 75,25 мм и 68,25 мм, во втором — 75,0 мм и 68,0 мм. Валы с шейками второго стандартного размера имеют на первой щеке обозначение: 2КШ — все шейки вала второго номинала; 2К — коренные второго, а шатунные первого; 2Ш — шатунные второго, а коренные первого.
Вкладыши коренных 23 и шатунных 22 подшипников изготовлены из сталеалюмнневой ленты. От перемещений и проворачивания вкладыши стопорятся выштампованными на них усиками, входящими во фрезеровки в постелях вкладышей в блоке и шатуне. На наружной поверхности вкладыша проставляется товарный знак завода и размер, а на внутренней поверхности усика (выступа) — клеймо (« + » или « — ») группы вкладыша по высоте (вкладыши комплектуют так, чтобы один из них имел на усике знак « + » а другой « — » или оба без маркировки). Отверстия в верхних половинках коренных вкладышей совпадают с маслоподводящими каналами в блоке.
Зазор в подшипниках нового или отремонтированного двигателя в пределах 0,065…0,123 мм для шатунных и 0,070…0,134 мм для коренных. При увеличении зазора в шатунных подшипниках до 0,25 мм и овальности шейки более 0,06 мм или в коренных — соответственно до 0,3 и более 0,1 мм шейки вала шлифуют на соответствующий ремонтный размер.
Осевое перемещение вала ограничивается упорами пятой коренной шейки (допустимое в эксплуатации — 0,5 мм), осевое перемещение нижней головки шатуна допускаемое 0,7 мм. Коленчатый вал и маховик дизеля Д-240 изображены на рис. 4.
Рис. 4. Коленчатый вал с маховиком (Д-240):
1 — коренная шейка; 2 и 12 — щеки; 3 — упорные кольца; 4 — нижний вкладыш коренного подшипника; 5 — маховик; 6 — маслоотражательная шайба; 7 — установочный штифт; 8 — болт; 9 — зубчатый венец; 10 — верхний вкладыш коренного подшипника; 11 — шатунная шейка; 13 — галтель; 14 — противовесы; 15 — болт крепления противовеса; 16 — замковая шайба; 17 — шестерня коленчатого вала; 18 — шестерня привода масляного насоса; 19 — упорная шайба; 20 — болт; 21 — шкив; 22 — канал подвода масла в полость шатунной шейки; 23 — пробка; 24 — полость в шатунной шейке; 25 — трубка для масла.
[Тракторы «Беларус» семейств МТЗ и ЮМЗ. Устройство, работа, техническое обслуживание. Я.Е. Белоконь, А.И. Окоча, Г.В. Шкаровский; Под ред. Я.Е. Белоконя. 2003 г.]
Статьи о КШМ двигателей тракторов: ; ; ; ;
Цилиндропоршневая группа. Ремонт дизеля трактора МТЗ-82
Детали цилиндропоршневой группы заменяют при увеличенном расходе картерного масла или повышенном проникновении газов в картер дизеля, замеренных диагностическими средствами.
Если диагностические параметры достигли значений, превышающих допустимые, то дизель разбирают.
Для проведения технической экспертизы деталей снимают головку цилиндров и поддон картера. Если после снятия головки на поверхности блока обнаружатся трещины, то дальнейшую разборку прекращают, дизель снимают с трактора и отправляют в ремонт.
При отсутствии явных дефектов демонтируют масляный насос, трубопроводы и крышки шатунных подшипников, извлекают поршни в сборе с шатунами из гильз цилиндров.
Среди деталей цилиндропоршневой группы износу наиболее подвержены: поршневые кольца, поршень, втулка верхней головки шатуна, вкладыши шатунных подшипников, гильзы цилиндров (рис. 2.1.29, 2.1.30).
Диаметр гильзы замеряют (рис. 2.1.31) в месте наибольшего износа верхнего пояса гильзы сначала в плоскости, параллельной оси коленчатого вала, а затем в плоскости качания шатуна. Гильзу заменяют при износе ее рабочей поверхности более 0,4 мм на диаметр или при овальности и конусности, превышающих 0,06 мм.
Диаметр юбки поршня измеряют в плоскости, перпендикулярной к отверстию под поршневой палец (рис. 2.1.32).
Кроме диаметра юбки, у поршня контролируют зазоры по высоте между канавками поршня и поршневыми кольцами (рис. 2.1.33).
Если зазор между канавкой поршня и новым поршневым кольцом превышает допустимый размер, поршень заменяют.
Рис. 2.1.29. Взаимное расположение деталей блока цилиндров:
1 - блок цилиндров; 2 - болт; 3 - рым-болт; 4, 10, 14 - прокладки; 5
- корпус сальника; 6 - задний лист дизеля; 7 - опора картера; 8 -
крышки; 9 - крышка коренного подшипника; 11 - щит; 12 - крышка
шестерен; 13 - опора; 15 - втулки; 16 - пробка; 17 - гильза
цилиндра; 18 - кольца гильзы
Рис. 2.1.30. Взаимное расположение деталей кривошипно-шатунной
группы:
1 - поршень; 2 - поршневые кольца; 3 - поршневой палец; 4 - втулка
верхней головки шатуна; 5 - шатун; 6 - коренной вкладыш; 7 -
маховик; 8 - крышка шатуна; 9 - вкладыш шатуна; 10 - коленчатый вал;
11 - противовес; 12 - болт
 |
Рис. 2.1.31. Измерение диаметра гильзы цилиндра: |
 |
Рис. 2.1.32. Измерение диаметра юбки поршня: |
 |
Рис. 2.1.33. Измерение зазора между канавкой поршня и поршневым
кольцом: |
Основные показатели цилиндропоршневой группы
|
Зазор между юбкой поршня и гильзой цилиндра, мм: |
|
|
номинальный |
|
|
допустимый |
|
|
Зазор в замке поршневых колец, мм: |
|
|
номинальный |
|
|
допустимый |
|
|
Зазор по высоте между канавкой поршня и поршневым кольцом, мм: номинальный |
|
|
для компрессионных колец |
|
|
для маслосъемных колец |
|
|
допустимый |
Цилиндропоршневую группу в сборе заменяют при зазоре (разности диаметров) между юбкой поршня и гильзой, превышающем допустимое значение.
Гильзы из блока выпрессовывают специальным съемником (рис. 2.1.34).
Рис. 2.1.34. Выпрессовка гильзы из блока цилиндров:
1 - гильза цилиндра; 2 - съемник; 3 - блок цилиндров
Если диаметры гильзы и поршня в пределах нормы, рекомендуется выпрессовать гильзу из блока, повернуть ее вокруг оси на 90°, так как гильза и поршень более всего изнашиваются в плоскости качания шатуна, и вновь запрессовать гильзу в блок.
Поршневые кольца заменяют, если зазор в замке кольца превышает допустимое значение при установке кольца в неизношенную верхнюю часть гильзы.
Перед оборкой цилиндропоршневой группы проверяют параметры поршневого пальца, шатуна и состояние втулки верхней головки шатуна. Втулку заменяют при увеличении диаметра отверстия под поршневой палец или ослаблении посадки в верхней головке шатуна. Поршневой палец и втулку верхней головки шатуна заменяют при зазоре между пальцем и втулкой более 0,06 мм. Палец заменяют при овальности и конусности более 0,02 мм.
Изгиб и скручивание шатуна проверяют на приборе КИ-724 (рис. 2.1.35).
При сборке шатуна в его верхнюю головку вначале запрессовывают втулку (рис. 2.1.36).
 |
Рис. 2.1.35. Измерение шатуна на изгиб и скручивание: |
 |
Рис. 2.1.36. Запрессовка втулки в верхнюю головку шатуна: |
Чтобы подогнать отверстие втулки верхней головки шатуна под поршневой палец, его обрабатывают регулируемой разверткой или раскаткой. Зазор между отверстием втулки верхней головки шатуна и поршневым пальцем должен быть не более 0,03 мм.
Тонкостенные сменные вкладыши шатунных подшипников коленчатого вала изготовлены с высокой точностью. Необходимый диаметральный зазор при неизменной постели подшипника обеспечивается соответствующим и диаметрами шеек коленчатого вала. Поэтому вкладыши при ремонте дизеля заменяют без каких-либо подгоночных операций и только попарно. Не допускаются: замена одного вкладыша из пары; опиливание или шабрение стыков вкладышей либо крышек подшипников; установка прокладок между вкладышами и постелью, между крышкой и шатуном. При замене размерная группа вкладышей должна соответствовать размерной группе шеек коленчатого вала.
Перед установкой новых деталей цилиндропоршневой группы их подбирают по размерным группам. Гильзы цилиндров сортируют на размерные группы по внутреннему диаметру, а поршни - по наружному диаметру юбки в нижней части. Поршни и гильзы цилиндров, устанавливаемые на один дизель, должны быть одной размерной группы.
Размерные группы цилиндров и поршней дизеля Д-240
|
Обозначение размерной группы |
Диаметр гильзы цилиндра, мм |
Диаметр юбки поршня в нижней части по наибольшему измерению, мм |
Обозначение размерных групп нанесено на нерабочем верхнем торце гильзы и на днище поршня. Перед установкой гильзы в блок резиновые уплотнения заменяют. Гильзу устанавливают, нанося легкие удары молотком по ступенчатой оправке (рис. 2.1.37). Если гильза входит в блок туго, то для ее запрессовки используют специальное винтовое приспособление (рис. 2.1.38). По окончаний запрессовки намеряют выступание бурта гильзы над поверхностью блока индикатором (рис. 2.1.39). Выступание бурта должно быть в пределах 0,065- 0,165 мм.
 |
Рис. 2.1.37. Оправка для запрессовки гильзы цилиндра |
 |
Рис. 2.1.38. Запрессовка гильзы цилиндра винтовым
приспособлением: |
 |
Рис. 2.1.39. Проверка выступания бурта гильзы цилиндра: |
В случае утопания гильз допускается установка медных прокладок под бурт гильзы. При подборе поршней обращают внимание на размерные группы поршневых пальцев; их внутренняя поверхность и бобышка поршня маркированы краской. Поршни и поршневые пальцы подбирают одной размерной группы, что подтверждается одинаковой маркировкой. Поршневой палец запрессовывают в поршень, предварительно нагрев поршень в масле до температуры 70-80° С. Разность между массами шатунов в сборе с поршнями, устанавливаемых на один дизель Д-240, не должна превышать 15 г.
Упругость поршневых колец проверяют на приспособлении МИП-100 (рис. 2.1.40). При зазоре в замках, равном 0,3-6,6 мм (рис. 2.1.41), упругость колец не должна превышать: первого (верхнего) - 60-82 Н, второго и третьего - 58-78 Н.
Поршневые кольца на поршень устанавливают в определенном порядке с использованием приспособления, которое предохраняет кольца от случайных поломок (рис. 2.1.42). Кольца, установленные в канавки поршня, должны свободно перемещаться при поворачивании поршня и утопать в канавках под действием собственной массы.
 |
Рис. 2.1.40. Проверка упругости поршневых колец: |
 |
Рис. 2.1.41. Измерение зазора в замке поршневого кольца: |
|
|
Рис. 2.1.42. Установка поршневого кольца: |
|
|
Рис. 2.1.43. Конусная оправка для установки поршня: |
|
|
Рис. 2.1.44. Установка поршня с шатуном в блок цилиндров: |
Замки первого и третьего поршневых колец располагают в канавках поршня под углом 180° относительно замков второго и четвертого колец. Поршень в сборе с кольцами и шатуном обильно смазывают дизельным маслом и посредством конусной оправки (рис. 2.1.43) устанавливают в гильзу цилиндра, слегка постукивая по днищу поршня рукояткой молотка (рис. 2.1.44).
Болты шатунных подшипников затягивают динамометрическим ключом в два - три приема.
Регулировочные данные при сборке дизеля Д-240
|
Момент окончательной затяжки гаек крепления головки цилиндров, Н-м |
|
|
Момент затяжки шатунных подшипников, Н-м |
|
|
Зазор между стержнем клапана и бойком коромысла (тепловой зазор) на холодном дизеле, мм |
Поршень при нахождении в ВМТ не должен выступать выше поверхности блока более чем на 0,5 мм.
После установки цилиндропоршневой группы и крышек шатунных подшипников устанавливают масляный насос, его нагнетательные и всасывающие трубопроводы и закрывают поддон картера. Прокладку картера с двух сторон смазывают графитной пастой (40% графитного порошка и 60% дизельного масла) или герметиком «Эластосил 137-83»; в цилиндры заливают по 30-50 г дизельного масла. Прокладку головки цилиндров с обеих сторон также смазывают графитной пастой. Болты крепления головки затягивают динамометрическим ключом (рис. 2.1.45) в определенной последовательности (рис. 2.1.46) в два - три приема. Затем устанавливают штанги и оси коромысел в сборе с коромыслами.
Момент затяжки гаек крепления головки цилиндров и тепловые зазоры в клапанном механизме должны соответствовать регулировочным данным при оборке дизеля Д-240.
 |
Рис. 2.1.45. Затяжка болтов крепления головки цилиндров: |
Шатун МТЗ является одним из компонентов кривошипно-шатунного механизма двигателя.
Изготовлен из высокоуглеродистой или легированной стали способом штамповки.
Для улучшения прочности материал подвергают закалке.
Шатун шарнирно соединяет поршни с коленвалом.
Возникающая переменная нагрузка вызывает сжатие, растяжение или изгиб стержня.
Шатун передает усилия от коленвала к поршню и наоборот в зависимости от соотношения действующих сил.
Особенности устройства шатуна двигателя
Шатун двигателя состоит из следующих элементов:
- Верхняя и нижняя головки;
- Стержень;
- Крышка;
- Шайба;
- Болт.
Главная часть шатуна - нижняя головка. В деталь вставлены тонкостенные вкладыши, сделанные из стали или залитые свинцовой бронзой. Нижняя головка разъемная.
Для улучшения приработки поверхность лудят.
Специальные усики фиксируют смещение вкладышей. Верхняя головка соединяет шатун с поршнем при помощи пальца. Осуществляется возвратно-поступательное движение.
Нижняя головка предназначена непосредственно для связи с коленчатым валом.
Стержень шатуна двигателя выполняет сложное колебательное движение. обтекаемой формы выполнено с двутавровым сечением.
При необходимости подачи масла в стержне может находиться канавка. Штампованный шатун МТЗ растягивается и изгибаются под действием силы инерции и давления газов.
Поэтому конструкция механизма должна обеспечить его жесткость и прочность. На шатуне двигателя имеется масляная канавка и приливы. На крышке предусмотрен паз и отверстия, используемые для смазки.
Шатунные болты предназначены для крепления съемной части.
Они работают при непрерывной нагрузке. Изготовлены из хромоникелевой либо хромистой стали, подверженной термической обработке. Болты плотно установлены в развернутое тело и крышку шатуна двигателя.
Могут прикручиваться гайками. Затяжку крепежа выполняют с определенным усилием (не более 60 кг). У деталей с косым разъемом нижней головки болт вкручивается в тело.
Такое соединение усложняет ремонт шатуна. Болты фиксируются при помощи стопорных шайб и проволоки.
Ремонт шатуна
Шатун двигателя подвержен износу.
Для проверки изгиба и скручивания детали используют прибор КИ-274.
Палец в шатуне должен легко проворачиваться рукой и выпадать под действием веса человека. Шатуны и пальцы устанавливают со своими крышками, соблюдая точное их положение до разборки.
Расточку постели осуществляют только когда узел в сборе. Гайки затягивают с усилием не более 240 Н.
Менять крепеж и крышки местами запрещено. Поршни с шатунами двигателя собирают таким образом, чтобы выемка на дне первой детали не оказалась на стороне распредвала.
При ремонте шатуна и последующей сборке в верхнюю головку запрессовывают втулку.
Дефекты шатуна
Возможны следующие неисправности шатунного комплекта:
- Отложение смол и нагара;
- Износ канавок, отверстий под палец;
- Срыв резьбы шатунных болтов;
- Износ вкладыша, шейки, пальца, втулки;
- Смятие усиков фиксации вкладыша.
Если износилась поверхность под втулку, шатун двигателя растачивается с интервалом в 0,5 мм.
Для исправления дефекта применяют алмазно-расточной станок. После ремонта шатуна проверяют правильность установки отверстия в вертикали по резцу.
Регулировки выполняют опорой. При износе головок шатуна необходимо наращивание гальваническим железнением.
Отклонение осей верхней головки по отношению к нижней должно составлять 0,05 мм на длину 100 мм.
Для определения параметра используют специальные приборы.
Во время ремонта шатуна разрешается разогревать стержень пламенем газовой горелки для устранения недопустимых отклонений.