что такое постель в двигателе
Как отремонтировать постель коленвала?
Среди наиболее распространенных проблем, которые и подталкивают автовладельцев и механиков к ремонтным работам, выступают проблемы с постелью коленвала. По сути, постель коленвала – это сложнейшее изделие, обладающее округлой геометрической формой. Проблемами являются отклонения в формах поперечного сечения к поверхности окружности в цилиндрических частях двигателя.
Причины неисправностей
Такое явление специалисты именуют эллипсностью (вытягиванием окружности в эллипс), причинами его возникновения могут быть всевозможные механические воздействия и поломки двигателя.
Одной из наиболее распространенных является частое пользование двигателем и попросту его изнашивание. Даже в случае нормальной работы автомобиля (при регулярных диагностиках и проверках), происходит деформация коренных крышек, вследствие чего весь вал выходит из строя. Поэтому ремонт постели коленвала неизбежен. В этом случае эллипсность происходит в случае увеличения размера постелей и обычного трения между собой и с устройством, блокирующим крышки у корней устройства.
Также эллипсность может наблюдаться в результате чрезмерно малого пользования двигателем. В этом случае нарушается структура смазки коренных подшипников. Важную роль играет нагрев: в результате повышения температуры сначала выходят из строя болты и крышки опоры вала, а затем уже и сама постель. Страдают от эллипсности в первую очередь те двигатели, которые изготовлены из легкосплавных цилиндрических блоков.
Реконструкция постелей коленвала
Дабы восстановить работу двигателя, необходимо прибегнуть к починке коленчатого вала и любых изменений, которые необходимо устранять, дабы избежать полной поломки силового агрегата.
Постели коленвала – следы разрушения уже начинают быть видны
Все ремонтные работы такого типа предусматривают единую цель: они направлены на восстановление формы, размера и положения отверстий в опорах, дабы восстановить и наладить работу подшипников.
Восстановление постели коленвала в блоке цилиндров:
Есть несколько видов работ по восстановлению постели коленвала и зависят они от сложности и уровня повреждения:
При снижении высоты крышек у корня следует помнить, что данная методика обладает крайне низким диапазоном применения. При обработке постели смещается уровень нахождения коленчатого вала, это очень часто приводит к полному разрушению. Начинается все с нарушения работоспособности сальников и всевозможные нестыковки двигателя с КПП. Также смещение и нарушение оси вала пагубно влияет на работу деталей трансмиссии, на степень сжатия камеры сгорания и так далее.
При выборе методики устранения данной проблемы необходимо выбирать ту, которая будет менее пагубно влиять на положение оси приспособления коленвала и по минимуму расстраивать конструкцию двигателя. В случае возникновения затруднительных ситуаций необходимо пройти предварительную диагностику и консультацию у специалистов, дабы исключить ошибки в процессе починки постели коленвала.
Ремонт постели распредвала
Распределительный вал автомобиля – это элемент ГРМ, предназначенный для открытия или закрытия клапанов в определенные промежутки времени, когда поршень находится в верхней или нижней мертвой точке. Постель и сам распредвал также подвержены износу, что происходит из-за неправильного тюнинга.В этой статье вы узнаете о причинах износа, а также о том как происходит ремонт постели распредвала.
Причины износа распредвала
В любом двигателе внутреннего сгорания, все детали находятся в полном и синхронном взаимодействии между собой. Поэтому, прежде чем, говорить о дефектах самого распредвала, необходимо, в первую очередь, проверить его шейки и вкладыши коленчатого вала, которые нарушают горизонтальное положение последнего.
Основные причины поломки распределительного вала
Восстановление постели распредвала
Перед тем, как приступать к ремонту постели, необходимо вначале определить, поможет ли он в устранении неисправности. Бывают случаи, когда деталь уже не подлежит ремонту из-за слишком сильного износа и тогда ее лучше просто заменить.
Диагностика детали производится при помощи устройства, которое называется нутрометр. Этот индикаторный прибор настроен на определенные величины и при их отсутствии подает соответствующий сигнал. После проверки, полученные значения сравниваются со стандартными и на основе этих данных можно принимать решение о проведении ремонта.
Непосредственно перед диагностикой и ремонтом, нужно вначале снять распредвал. Для этого откручивается клапанная крышка и снимается привод механизма ГРМ. После этого, откручиваются болты крепления вала и он снимается. Затем уже вытаскивают саму постель.
Ремонт распредвала производится на специальном станке, который предназначен для его расточки или хонингования. Растачивая постель, ремонту нужно подвергнуть и саму головку блока цилиндров, так как стандартные размеры будут нарушены, то и расположение отдельных частей ГБЦ тоже нужно сменить.
Наверняка провести расточку постели самостоятельно будет очень трудно, поэтому лучше всего поручить эту задачу более опытному специалисту с соответствующим уровнем знаний. Он доведет постель до требуемых размеров и правильно выполнит хонингование.
После ремонта постели не забудьте устранить неисправности, которые довели распредвал до такого состояния. Ведь отремонтированный элемент не даст гарантии того, что он не выйдет из строя вновь, так как основные проблемы будут не решены. Теперь остается только поставить постель отрегулировать клапанный механизм и настроить двигатель под новые параметры.
Восстановление постелей коленчатых валов двигателей автомобилей
Восстановление постелей коленвалов в Механике
Износ постелей коленчатого вала
Коленчатый вал в блоке цилиндров устанавливается коренными шейками в специальные посадочные места – они называются «коренные опоры коленчатого вала» и выглядят следующим образом:
В опоры коренных шеек коленчатого вала устанавливаются вкладыши, на которые укладывается коленчатый вал:
Сверху коренные шейки коленвала закрываются крышками, в посадочные места которых также устанавливаются вкладыши:
Вот так выглядит коленвал, установленный в блок цилиндров:
Схематично коренная шейка коленвала, установленная в блоке цилиндров, выглядит так:
Схематичное изображение изношенного узла:
А вот так схематично выглядит коренная опора коленчатого вала после того, как коленчатый вал и вкладыш сняты:
Реальный износ опоры выглядит, например, так:
А вот так может выглядеть износ в крышке:
Что будет, если не восстанавливать постель коленчатого вала?
Принципиально возможно при наличии повреждений постели коленчатого вала ничего не делать с ней – просто поставить новые вкладыши, отшлифовать при необходимости коленчатый вал под ремонтный размер (или поставить новый), и собрать мотор. Но это плохо, и вот почему:
При восстановлении обе проблемы устраняются. Нужные размеры опор – и есть основная цель работы, а соосность обеспечивается технологией восстановления.
Таким образом, вариант «не восстанавливать», хотя принципиально и реализуем, на практике не имеет смысла – если, конечно, целью не стоит собирание максимума практических знаний о несоблюдении технологии ремонта. Как правило, мотор ремонтируют все же чтобы ездить, поэтому сделаем вывод о необходимости ремонтировать постели коленчатых валов, если те имеют повреждения.
Способы ремонта постелей коленчатых валов
Технологий ремонта достаточно много, конкретный технологический маршрут зависит от конкретного двигателя и его состояния, но общую методику мы опишем.
Первое, что надо понять, имея задачу восстановления постелей коленчатых валов – существуют ли для данного двигателя вкладыши ремонтных размеров, под увеличенный диаметр постели. Если да, и износ постелей не превышает этих размеров – то остается расточить постели под ремонтный размер. Конкретная методика будет описана ниже.
Если ремонтных вкладышей не существует – остается расточка под номинальный размер. Также возможна ситуация, когда постели изношены настолько, что расточка под ремонтный размер уже невозможна – в этом случае применяется нанесение (напыление, наваривание) дополнительного металла, который и растачивается в необходимый размер.
Расточка в любом случае производится на горизонтально-расточном станке, подобном приведенному на фото ниже, а вот технологии восстановления используются разные.
Расточка в номинальный размер с занижением крышек коренных опор
В этом случае снимается около 0.5 мм (зависит от конкретного случая) с плоскости, которой крышка постели коленчатого вала примыкает к ответной части. После этого крышки устанавливают на свои штатные места. Постель после этого приобретает эллипсность, а значит – ее можно расточить в необходимый размер.
На эскизе показана заниженная крышка, установленная на коренную опору. Величина занижения утрирована для наглядности:
Явный плюс этого способа – восстановление номинального размера и использование штатных вкладышей. Минус заключается в том, что ось коленчатого вала смещается, и при большом смещении это может быть критично для работы двигателя. Как правило, после измерения износа постелей коленвала становится ясно, на какую величину придется занижать крышки, и на сколько уйдет ось. Исходя из этого делается вывод, подходит ли такой способ для данного конкретного случая.
На эскизе показана постель коленчатого вала, восстановленная с занижением крышки. Отмечено смещение оси коленчатого вала:
Этот способ не подходит, в конструкции двигателя применены «разрывные» крышки опор, которые изготавливаются методом «отламывания». В этом случае поверхность соприкосновения крышек с постелью неровная. Занижать ее пришлось бы на несколько миллиметров, а это ведет к критическому изменению геометрии двигателя, не совместимому с его работоспособностью.
На фотографии показано сопряжение крышки и посадочного места:
Вот как выглядят сопрягаемая часть:
Расточка постелей коленчатого вала в ремонтный размер
В этом случае крышки постелей устанавливаются на свои штатные места без каких-либо доработок. После этого постели растачиваются в ремонтный размер.
На эскизе показано состояние «до» и «после»:
Это, в целом, наилучший вариант – он не приводит к смещению оси коленчатого вала, и в целом мотор после него максимально близок к «оригинальному» состоянию. Кроме того, способ подходит и для моторов с «разрывными» крышками постелей. Как уже говорилось выше, минус только в том, что не для всех моторов существуют вкладыши ремонтных размеров.
Расточка в номинальный размер после нанесения металла
Бывает и так, что ремонтных размеров постели не предусмотрено в принципе, и найти чего-то подходящего тоже нельзя. Бывает и так, что износ велик настолько, что все ремонтные размеры уже «пройдены». В этих случаях приходится наносить (например, напылением) слой металла, и затем растачивать в номинальный размер. Схематически процесс показан на эскизе ниже:
Описанных выше технологий достаточно для восстановления постелей коленчатых валов в подавляющем большинстве случаев, а наработанный опыт «Механики» позволяет делать это быстро и качественно.
Распредвал, постель распредвала, доводка постели к плоскости ГБЦ.
В те далёкие времена, когда Opel делал ГБЦ отдельно, а постель распредвала отдельно давно прошли, но до сих пор есть ещё двигатели, где этот принцип сохранён, а значит пост должен быть полезен.
Немного теории.
Очень важно чтобы у ГБЦ была ровная нижняя поверхность, которая прилегает к блоку. Важно, потому что иначе не будет герметичности. Это понимают все уверен на 100%. Многие понимают, что у ГБЦ должна быть ровная не только нижняя плоскость, но и верхняя. Важно для того, чтобы постель распредвала прилегала к ровной поверхности ГБЦ, а значит подшипники распредвала находились в одной оси, а значит не было их неравномерного износа в местах изгиба, а в отдельных совсем запущенных случаях не доходило до заклинивания и поломки распредвала. Подшипники в отдельных постелях распредвала с трудом поддаются восстановлению, соответственно необходимо уделить им особое внимание.
При дефектовке двигателя-донора я увидел, что распредвал имеет выработку около 0,2 мм по кулачкам это при том, что стоял уже не оригинал. Сама постель имела приличный износ по центральному подшипнику. Это значит, что либо постель была прикручена к кривой ГБЦ, либо сама постель кривая, либо распредвал кривой, эдаким бананом.
Сразу решил, что распредвал будет новым, не оригинальным, но приличным. Перебрал кучу вариантов, где или не заказать, или ширпотреб из пластилина или цена космос. Почти случайно наткнулся на турецкого производителя ESTAS, и отзывы мотористов о нём, как об очень стабильном качестве. Сам до этого вообще о такой фирме не слышал. Помучи
лся немного и решил рискнуть. заказал распредвал по весьма демократичной цене. Приехал он в хорошей упаковке и действительно очень приличного качества.
Поставил его на призмы и обкатал индикатором по центральному подшипнику. Результат впечатлил — отсутствие отклонения индикатора с ценой деления шкалы в 0,01 мм. Справочно, допуск по TIC 2000 — 0.05 мм.
С распредвалом вопрос закрыт. Начал неспешно искать постель и, через некоторое время, нашел. Вроде бы не убитая и подшипники в отличном состоянии. Вот она, родимая, сразу после покупки.
После всех работ по ГБЦ решил я приложить постель к уже ровной, выстраданной, поверхности головки. Вставил распредвал. Это важно, т.к. без распредвала постель может иметь изгиб, который компенсируется ровным распредвалом. Если ровнять постель по ГБЦ без распредвала, есть опасность получить несоосные подшипники распредвала.
В лучших традициях ремонта металлообрабатывающих станков, в котором у меня есть хоть и весьма скромный, но таки опыт, я намазал поверхность ГБЦ берлинской лазурью и приложил постель.
В результате никто не сомневался. Буквально пара точек касания. Конечно, при установке ГБЦ, с тем усилием, с которым утягиваются болты, постель прижмется к плоскости ГБЦ как родненькая, а герметик компенсирует все неровности, но будут ли подшипники соосны? Будет ли распредвал свободно в них вращаться? В лучшем случае он прогрызет себе в подшипниках постели место и будет работать, а подобная беда будет давать о себе знать низким давлением масла в магистрали распредвала, т.к. зазоры уже совсем не заводские.
Конечно можно было бы отнести постель на шлифовку, но гарантии, что верхняя поверхность распредвала параллельна нижней не было, танцевать с бубном возле плоскошлифовального и шлифовщика, который как и все шлифовщики не особо жалует легкие на изгиб и не магнитные детали, не было ни малейшего желания.
Поэтому я вспомнил былой опыт и взялся за шабер. Кто не знает, это такая железная палка с деревянной ручкой и твердосплавной лопаткой-резцом на конце. Шабером срезают лишний металл при ремонте станков, выводя идеальную плоскость.
Шабрение — очень однообразная, можно наверняка сказать — нудная работа. Нанёс валиком краску. Важно нанести тонкий слой. Обычно это около 0,005 мм. Приложить деталь к поверхности. Не нажимая, собственным весом, слегка подвигать деталь взад-вперёд. Снять деталь, перевернуть и срезать все окрашенные места. Опять приложить, потереть, снять, перевернуть, срезать… За раз снимается слой около 0,005-0,01 мм, при чистовых проходах можно снимать до 0,002 мм, но нам такая точность не требовалась. )) Ещё одним аргументом в пользу шабрения было то, что мне не нужна была идеально ровная поверхность постели распредвала. Мне нужна была идеально прилегающая плоскость постели к поверхности ГБЦ, которая наверняка имеет погрешности обработки в пару соток.
Будет жить, или капиталка двигателя! Часть 2: «ГБЦ и постель распредвалов»
Блок установлен в прошлой части. Дело за головкой!
Как всегда керхер, щетка, бензин, терем, моем, драим, терем…
Раз капиталка полная, то и ГБЦ надо обслужить на высшем уровне. Куплены 16 направляющих клапана MAHLE 029 FX 31174 000 за 2700 ( 16 шт.)
Маслосьемные колпачки VICTOR REINZ 123130612, 16 шт. 560 руб.
пару сухариков VAG 036 109 651 A, цена 200 руб.
Т.к. с седлами клапанов ни чего не делалось, а пробег уже 200+, решено отдать в сервис, который восстанавливает это профессионально каждый день. Принес им отмытую ГБЦ, 16 МСК, 16 направляющих, 2 сухарика (отдали обратно сразу с фразой «у нас не теряются!»). В итоге они шлифанули на 7 соток плоскость ГБЦ, заменили 8 направляющих выпускных клапанов (впуск был без люфта, настояли они их не менять), восстановили все 16 седел, почистили клапана и ГБЦ от нагара, поставили 16 МСК, работа по сборке и разборке. За все взяли 7000 руб. Считаю, что работа оправдана:
Покупаем комплект новых болтов ГБЦ VICTOR REINZ 143212001, цена 1250 руб.
Длина старых и новых отличается на 0.5 мм
Прокладку ГБЦ Glaser H8014000, 1100 руб.
Блок пока стоит на подпорке снизу, т.к. опора крепится к головке. Обезжириваем блок и головку снизу, ставим прокладку ГБЦ, ставим саму ГБЦ, наживляем болтами, слегка подтянув, временно прикручиваем опору, иначе при протяжке блок будет плясать туда-сюда.
Болты ГБЦ затягивать сначала 15 Нм, потом 30 Нм, довернуть на 90 градусов, еще раз довернуть на 90 градусов.
Порядок затяжки указан на листовке с прокладкой, все как обычно — от центра к краям!
Свечные колодцы лучше сразу заткнуть какой то ветошью, чтобы в цилиндры не упал какой нибудь болтик. Свечи вкручивать не стоит, т.к. сложно будет крутить коленвал.
До установки постели с распредвалами не важно, в каком положении стоял коленвал, т.к. клапана пока все подняты. Выставлять как надо будем чуть позже, а сейчас надо готовить постель к установке.
Сама постель приехала вся черная, несуразная:
Но данную деталь не надо судить по обложке, главное — состояние шеек распредвалов и износа на самих распредвалах.