Обозначение диаметра коренных шеек коленчатого вала
Метка (X) на коленчатом вале
Цветовая маркировка диаметра коренных шеек наносится на противовесах коленчатого вала.
Цвет метки, нанесенной в указанных местах (А, В, С, D, Е)
Цветовая маркировка диаметра шатунных шеек
С помощью микрометра измерьте диаметр (в центре посадочного места) коренных шеек коленчатого вала, который должен составлять 54,785-54,805 мм.
Измерять следует в двух взаимно перпендикулярных направлениях у каждого конца каждой коренной шейки (4 измерения на каждую коренную шейку).
Сравните полученное значение диаметра с обозначением класса диаметра, нанесенным на коленчатый вал.
Проверка степени овальности и конусности коренных шеек коленчатого вала
Убедитесь, что разница между максимальной и минимальной величиной диаметра у каждого конца каждой коренной шейки находится в пределах допуска для степени овальности или конусности.
Максимально допустимое отклонение от формы окружности (разность измерений по взаимно перпендикулярным диаметрам) составляет 0,005 мм.
Максимально допустимая конусность (разность измерений по концам шейки) составляет 0,006 мм
Установите коленчатый вал на две измерительные призмы.
Установите магнитную стойку со стрелочным индикатором перемещений.
Вращайте коленчатый вал рукой.
Измерьте и запишите биение всех коренных шеек коленчатого вала
Максимально допустимое биение составляет 0,03 мм.
Метки классов вкладышей подшипников
Диаметр коренных шеек
Имеются 2 класса вкладышей коренных подшипников. Перед заказом вкладышей подшипников необходимо измерить диаметр коренных шеек коленчатого вала.
Направление установки вкладышей коренных подшипников коленчатого вала
Вкладыши подшипников не имеют ориентирующих элементов.
Крышки подшипников блока цилиндров не имеют канавок
Во вкладышах подшипников блока цилиндров имеются канавки
Проверка зазора между коренными шейками коленчатого вала и вкладышами коренных подшипников производится с помощью сминаемого пластикового калибра.
Для проверки узел собирается с уложенным вдоль шейки кусочком пластикового калибра. Крепления затягиваются номинальным моментом.
После этого узел разбирается и измеряется ширина расплющенного калибра. Так как калибр имеет строго определенную форму и толщину, то его ширина после расплющивания точно соответствует его остаточной толщине, которая равна измеряемому зазору. Калибр может быть круглого сечения или иметь форму линейки, клиновидной в поперечном направлении. Как правило, инструкция по пользованию пластиковым калибром имеется в его упаковке.
Величина зазора должна лежать в пределах от 0,040 до 0,075 мм.
С помощью микрометра измерьте диаметр (в центре посадочного места) шатунных шеек коленчатого вала, который должен составлять 48,00-48,02 мм.
Измерять следует в двух взаимно перпендикулярных направлениях у каждого конца каждой коренной шейки (4 измерения на каждую коренную шейку).
Сравните полученное значение диаметра с обозначением класса диаметра, нанесенным на коленчатый вал.
На каждой шатунной шейке убедитесь в том, что разница между максимальной и минимальной величиной диаметра у каждого конца коренной шейки находится в пределах допуска для степени овальности или конусности.
Максимально допустимое отклонение от формы окружности (разность измерений по взаимно перпендикулярным диаметрам) составляет 0,005 мм.
Максимально допустимая конусность (разность измерений по концам шейки) составляет 0,006 мм.
Измерьте толщину каждого полукольца с помощью микрометра. Значение толщины должно лежать в пределах от 2,45 до 2,65 мм
1. Установите без смазки следующие элементы:
— верхние вкладыши подшипников коленчатого вала из блока цилиндров,
— центральные опорные полукольца (пазами в сторону щек вала),
— нижние вкладыши подшипников на подшипники коленчатого вала,
— нижние вкладыши в сборе с подшипниками коленчатого вала,
— старые винты крепления крышек коренных подшипников коленчатого вала.
2. Установите индикатор с держателем на блок цилиндров.
3 Установите щуп индикатор на поверхности крепления маховика к коленчатому валу.
4. Установите коленчатый вал на опорном полукольце с помощью перемещения вала в продольном направлении в сторону привода ГРМ
5. Откалибруйте индикатор на нулевое значение.
6 Установите коленчатый вал на другом опорном полукольце при помощи перемещения вала в продольном направлении в сторону маховика.
7 Проверьте осевое перемещение коленчатого вала. Его величина должна находиться в следующих пределах:
— при новых упорных полукольцах 0,1670,252 мм,
— при поработавших упорных полукольцах 0,167-0,852 мм.
Измерения и расчеты, выполняемые при ремонте двигателей
Цель ремонта двигателя, независимо от того, что конкретно ремонтируется, — восстановить допуски параметров двигателя до технических требований, установленных заводом-изготовителем. При любом ремонте двигателя производятся измерения. Специалист автосервиса обязан производить измерения дважды:
• Необходимо производить обмер частей ремонтируемого двигателя с целью проверки их соответствия заводским техническим требованиям и необходимости в их восстановлении.
• Прежде чем приступать к сборке ремонтируемого двигателя, необходимо производить обмер запасных частей и поверхностей, прошедших механическую обработку в процессе ремонта, с целью проверки соответствия их размеров требуемым.
МИКРОМЕТР
При техническом обслуживании и ремонте двигателя самым необходимым и чаще всего используемым измерительным инструментом является микрометр (рис. 11.1). Барабан вращается на цилиндрической ручке (стебле) микрометра на винте с микрометрической резьбой, имеющей сорок витков на дюйм. При каждом обороте барабана шпиндель микрометра перемещается на расстояние 0,025 дюйма. Барабан размечен по периметру на 25 одинаковых секторов. Таким образом, повороту измерительного барабана на одно деление соответствует перемещение шпинделя на 0,001 дюйма. Все микрометры должны регулярно проходить метрологическую поверку (рис.11.2).
Рис. 11.1. Примеры типичных микрометров, используемых для контроля геометрических размеров
Рис. 11.2. Все микрометры необходимо поверять и, при необходимости, калибровать, используя для этого эталонный стержень
Как пользоваться микрометром
Ил. 20.1. Этот большой деревянный макет служит для демонстрации того, как пользоваться микрометром. Неподвижный корпус называется стеблем
Ил. 20.2. Подвижная часть микрометра называется барабаном
Ил. 20.3. Для снятия показаний микрометра по длине стебля нанесены риски с шагом 0,025 дюйма, промаркированные числами через каждую 0,100 дюйма
Ил. 20.4. По периметру барабана равномерно расставлены 25 рисок, каждая соответствует 0,001 дюйма
Ил. 20.5. За сорок оборотов барабан перемещается на один дюйм. Таким образом, за один оборот барабан перемещается по стеблю микрометра на 0,025 дюйма (1,000 дюйм, деленный на 40, дает в результате 0,025 дюйма)
Ил. 20.6. Следовательно, для считывания показания микрометра необходимо считать показание на стебле микрометра и показание на барабане и сложить их
Ил. 20.7. За один оборот барабан смещается по ручке на одно деление, нанесенное на ней. Цена одного деления составляет 0,025 дюйма. Четыре деления составляют 0,025 х 4 = 0,100 дюйма. Напротив соответствующей риски на стебле стоит цифра «1», означающая одну тысячную дюйма
Ил. 20.8. В этом положении измерительного механизма видна одна риска на стебле микрометра, и риска на барабане, отмеченная цифрой «О» совпадает с линией шкалы, нанесенной на стебле микрометра, что означает, что барабан совершил полный оборот сверх 0,025 дюйма. Вторая риска на стебле микрометра находится под самым краем измерительного барабана. Это показание означает 0,050 дюйма
Ил. 20.9. При повороте барабана на одно деление показание микрометра увеличивается на одну тысячную дюйма и становится равным 0,051 дюйма (0,025 дюйма х 2 + 0,001 дюйма с барабана = 0,051 дюйма)
Ил. 20.10. Барабан был повернут на много оборотов пока на стебле не открылась цифра «1», означающая 0,100 дюйма (сто тысячных) плюс еще одна риска на стебле, означающая еще 0,025 дюйма (25 тысячных), плюс барабан стоит в таком положении, в котором риска на нем, отмеченная числом «10», совместилась с линией шкалы, нанесенной на стебле микрометра, что означает еще 0,010 дюйма (десять тысячных). Таким образом, это показание микрометра означает 0,135 дюйма (100+ 25+ 10= 135)
Ил. 20.11. Это показание означает 0,315 дюйма (0,300 на гтрбпо микоометра плюс 0,015 на барабане)
Ил. 20.12. Одна тысячная дюйма записывается как 0,001 дюйма, а 920 тысячных дюйма — как 0,920 дюйма
Шейки шатунных и коренных подшипников коленчатого вала, как правило, отличаются по размерам. И те, и другие необходимо обмерять, проверяя на овальность и конусность (рис. 11.3).
Измерение овальности
Профиль шейки измеряется не менее чем в двух поперечных сечениях по ее длине. Измерение диаметра в каждом сечении производится через каждые 120 градусов по периметру профиля шейки, под одинаковыми углами. В примере, показанном на рис. 11.4, производится всего шесть измерений. Расчет овальности шейки производится путем вычисления разницы между наибольшим и наименьшим результатами измерений.
Поперечное сечение А:
Поперечное сечение Б:
Но результатам измерений максимальная величина овальности выявлена в поперечном сечении А и составляет 0,0011 дюйма. Этот результат и следует
Рис. 11.3. Измерение овальности и конусности шатунной шейки коленчатого вала с помощью микрометра
использовать для сравнения с заводскими техническими требованиями с целью определения необходимости в механической обработке детали.
Измерение конусности
Для определения конусности шейки сравниваются диаметры, измеренные в поперечных сечениях А и Б под одинаковым углом, и вычисляется разность между ними. Например:
Поперечное Поперечное сечение А сечение Б
Максимальная разность между результатами измерений составляет 0,0006 дюйма — она характеризует конусность шейки и сравнивается с заводскими техническими требованиями.
Рис. 11.4. Измерение геометрических параметров шейки коленчатого вала. Каждую шейку необходимо измерить не менее чем в шести позициях: в поперечном сечении А и поперечном сечении Б через каждые 120 градусов по периметру профиля шейки, под одинаковыми углами
Рис. 11.5. Овальность шейки распределительного вала определяется по результатам трех измерении в одном поперечном сечении шейки — через каждые 120 градусов по периметру профиля шейки
Шейки распределительного(ых) вала(ов) также проверяются на овальность и конусность путем измерения с помощью микрометра и сравнения результатов с техническими требованиями завода-изготовителя (рис. 11.5).
ПРИМЕЧАНИЕ
В двигателях с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала шейки распределительного вала делаются часто с уменьшением диаметра по направлению к заднему концу двигателя. В двигателях с верхним расположением распределительного вала шеики распределительного вала имеют обычно одинаковый диаметр.
Высота вершин кулачков распределительного вала также измеряется с помощью микрометра, как показано на рис. 11.6, и сравнивается с заводскими техническими требованиями.
Рис. 11.6. Распределительный вал проверяется на степень изношенности путем измерения с помощью микрометра высоты вершин кулачков
Сайт о внедорожниках УАЗ, ГАЗ, SUV, CUV, кроссоверах, вездеходах
Перед ремонтом, для очистки каналов системы смазки коленчатого вала двигателей ВАЗ необходимо удалить заглушки каналов. Затем обработать гнезда заглушек зенкером, тщательно промыть каналы бензином и продуть их сжатым воздухом. Оправкой следует запрессовать новые заглушки и для большей надежности зачеканить каждую заглушку в трех точках керном.
Ремонт коленчатого вала двигателей ВАЗ, контролируемые размеры и зазоры, допуски биения шеек коленвала, шлифование шеек, дефекты и толщина вкладышей.
Если обнаружены трещины на коренных или шатунных шейках и на щеках коленчатого вала, его требуется заменить. Мелкие задиры, царапины, забоины и риски на шейках и поверхностях коленчатого вала двигателей ВАЗ, сопрягаемых с рабочими кромками сальников, нужно зачистить и заполировать. При износе более 0,03 мм или овальности более 0,03 мм, а также при наличии значительных задиров и рисок, шейки следует отшлифовать.
Зазор между вкладышами и шейками коленчатого вала двигателей ВАЗ можно проверить расчетом, измерив детали, либо с помощью пластмассовой, оловянной или свинцовой проволоки.
Для этого необходимо сделать следующее.
1. Тщательно очистить рабочую поверхность вкладышей и шеек. 2. Установить шатун на шейке коленчатого вала согласно нумерации. 3. Поместить отрезок проволоки на поверхность шатунной шейки. 4. Установить крышку с вкладышем на шатун и затянуть гайки моментом 51 Нм (5,2 кгсм). 5. Поместить отрезок проволоки на поверхность коренной шейки. 6. Установить крышку с коренным вкладышем и затянуть болты моментом 80,4 Нм (8,2 кгсм). 7. Снять крышки. 8. По толщине сплющенной проволоки определить величину зазора.
Если зазор меньше предельного, прежние вкладыши можно использовать снова. При зазоре, большем чем допустимый, необходимо заменить вкладыши новыми. Если зазор больше предельного, то возможно использование номинальных или ремонтных вкладышей без шлифовки коленчатого вала.
Но если заменить вкладыши без перешлифовки коленчатого вала, то срок их службы составит половину срока службы новых. При благоприятных условиях эксплуатации удается еще раз установить новые вкладыши без перешлифовки вала, но они уже служат примерно треть срока новых. Так как зазоры велики и вкладыши разбиваются при перегрузках.
Зазоры в подшипниках коленчатого вала двигателей ВАЗ.
Если шейки коленчатого вала двигателей ВАЗ изношены и шлифуются до ремонтного размера, то устанавливают ремонтные вкладыши увеличенной толщины.
Установив коленчатый вал на призмы, индикатором проверяют:
— Биение коренных шеек. — Биение посадочных поверхностей под звездочку, шкивы, маховик, подшипник первичного вала коробки передач. — Смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси шатунных и коренных шеек. — Биение торцевой поверхности фланца.
Допуски биения шеек коленчатого вала двигателей ВАЗ.
Если установлено биение коренных шеек, то нужно промерить их микрометром. Если эллипсности шеек нет, значит, вал погнут.
Коленчатый вал может быть погнут при:
— Прилипании и проворачивании вкладышей. — Работе с разбитым и стучащим вкладышем шатуна. — Заклинивании поршня. — Обрыве шатуна.
Размеры шеек коленчатого вала двигателей ВАЗ.
Контрольные параметры для коленчатого вала двигателей ВАЗ.
Два упорных полукольца, установленных по обе стороны заднего (на двигателях ВАЗ-1111 и 11113 — среднего) коренного подшипника, ограничивают осевое перемещение коленчатого вала. С передней стороны подшипника установлено сталеалюминиевое полукольцо, а с задней стороны — металлокерамическое, желтого цвета. Полукольца могут изготавливаться нормальной толщины (2,310-2,360 мм) и увеличенной (2,437-2,487 мм).
Проверка осевого зазора между полукольцами и упорными поверхностями коленчатого вала двигателей ВАЗ осуществляется следующим образом.
1. Установить индикатор на магнитной подставке, уперев его шток в торец вала. 2. Вставить концы двух отверток между крайними щеками вала и стенками блока. 3. Перемещая вал отвертками, проверить по индикатору осевой зазор.
Проверка осевого зазора коленчатого вала двигателей ВАЗ.
Нормальный зазор для всех двигателей ВАЗ находится в пределах 0,06-0,26 мм. Если зазор больше максимально допустимого (0,35 мм), необходимо заменить упорные полукольца ремонтными, увеличенными на 0,127 мм.
Осевой зазор коленчатого вала можно проверить прямо на автомобиле. Осевое перемещение коленчатого вала создается нажатием и отпусканием педали сцепления, а величина зазора определяется по величине перемещения переднего конца вала.
Шлифование шеек коленчатого вала двигателей ВАЗ.
Шейки шлифуют с уменьшением диаметра до ближайшего ремонтного размера. При шлифовании выдерживают размеры галтелей шеек, овальность и конусность коренных и шатунных шеек в пределах установленных норм. До завершения шлифовки вала приобретать вкладыши не стоит, так как неизвестен нужный размер.
В результате скручивания вала при работе и остаточной деформации возникает несоосность шатунных шеек, исправление которой при шлифовании может потребовать перехода не к очередному ремонтному размеру, а через него к следующему.
Контроль обработки галтелей шеек коленчатого вала двигателей ВАЗ.
Этого же может потребовать и брак шлифовщика, «запоровшего» одну из шеек. Ведь не всегда учитывают жесткость, материал, длину и вес вала, как это требуется при обработке. Кроме того, устанавливать вал для шлифовки следует только в центрах. При этом обработка ведется от базовых размеров и осей изготовителя, а также устраняется опасность прогиба вала.
Закрепление вала в патроне ведет к его деформации и отклонению от осей из-за неточности положения кулачков в самом патроне, несоосности патрона и задней бабки. В результате вместо прежних величин овальности, конусности, несоосности и биения шеек появятся новые, тоже превышающие допустимые. Вал лишь по виду будет выглядеть красиво.
Еще одна важная особенность. Вращение вала в станке должно быть в ту же сторону, что и при работе в двигателе. При трении шеек о вкладыши верхний слой металла шеек должен испытывать усилия в том же направлении, что и при обработке шеек. Иначе сопротивление трению возрастает из-за незаметных «волн» остаточного напряжения верхнего слоя металла от действия резца или шлифовального круга.
Хорошо отшлифованные шейки не должны иметь следов прижита. После шлифовки снова проверяются биение вала, овальность, конусность и размеры шеек. При небрежном шлифовании коренных шеек можно повредить поверхности, контактирующие с упорными шайбами.
Смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси шатунных и коренных шеек, после шлифования должно быть в пределах ±0,35 мм для всех двигателей. Для проверки необходимо выставить вал на призмах так, чтобы ось шатунной шейки первого цилиндра находилась в горизонтальной плоскости, проходящей через оси коренных шеек.
Шлифовка шеек коленчатого вала двигателей ВАЗ.
Индикатором нужно проверить смещение в вертикальном направлении шатунных шеек второго, третьего и четвертого цилиндров относительно шатунной шейки первого цилиндра. На первой щеке коленчатого вала следует отмаркировать величину уменьшения коренных и шатунных шеек (например, К 0,25; Ш 0,50).
Шейки и места, контактирующие с сальниками, необходимо отполировать. Чистота поверхности должна быть примерно 0,2-0,4 мкм, так как сальники работают долго лишь при шероховатости не более Ra = 0,16-0,32 мкм и овальности вала до 0,05 мм.
Ориентиром шероховатости поверхностей может служить новый шарик или ролик подшипника, шероховатость которого менее 0,32 мкм. Размеры шеек при шлифовании следует контролировать не микрометром, а индикатором. Позволяющим непрерывно следить за изменением размера шлифуемой шейки. После шлифования и полировки шеек нужно промыть коленчатый вал для удаления остатков абразива. Удалить заглушки каналов для смазки и несколько раз промыть каналы бензином под давлением.
Прежде чем доверить шлифование своего коленчатого вала специалисту из мастерской, посмотрите, как там поставлено дело. Если коленвалы, ожидающие ремонта или уже отремонтированные, лежат на стеллажах или верстаках, если вал крепится на станке не в центрах, а в патроне, если измерения ведут не индикатором, а микрометром или даже штангенциркулем, бегите оттуда и ищите другую мастерскую.
Все длинные точные детали — коленчатые и распределительные валы — должны храниться в подвешенном состоянии во избежание прогиба. В крайнем случае — лежа. Имея опоры под коренными шейками.
Подшипники коленчатого вала двигателей ВАЗ.
На вкладышах и упорных полукольцах не производят никаких подгоночных операций. При наличии задиров, рисок или отслоения антифрикционного слоя, вкладыши и полукольца нужно заменить. При правильных зазорах и сборке обеспечивается свободное вращение коленчатого вала.
А при слишком малых зазорах возможен проворот вкладышей со смятием замков и перекрытием масляного канала в шейке вала. Из-за отсутствия смазки они плавятся, прилипают к валу. Снова проворачиваются и буквально обдирают шейку. Нередко так глубоко, что перешлифовкой не удается получить даже последний ремонтный размер.
Лучше проверить новые вкладыши шатунных подшипников до сборки узлов. Шатуны с вкладышами, но без поршней, необходимо установить на шейки коленчатого вала, лежащего на верстаке. После чего затянуть гайки рекомендованным моментом.
Далее нужно проверить легкость скольжения в подшипниках. Поднять висящий верхней головкой вниз шатун на 45 градусов и отпустить. Под действием собственного веса он должен плавно опуститься в прежнее положение. Опуститься, а не упасть (при слишком большом зазоре) и не застрять в поднятом положении (при недостаточном зазоре).
Дефекты вкладышей коленчатого вала двигателей ВАЗ.
Если после затяжки болтов вал не проворачивается рукой, крышку нужно снять и проверить вкладыши. Места защемления хорошо заметны. Чаще всего они бывают возле замков. Аккуратно зачистите их шабером. Не стоит работать шкуркой. Так как в мягкой поверхности вкладыша могут остаться крупинки абразива, которые будут царапать вал и вкладыш.
Нежелательно использование старых вкладышей с прокладками под них из фольги или бумаги. Как это практиковалось во времена дефицита запчастей. Нарушение геометрии сопряжения подшипника и вала ускорит износ шеек и увеличение их овальности до степени, неисправимой шлифовкой или вынуждающей шлифовать, перепрыгивая через ремонтный размер, сокращая тем самым ресурс вала.
Толщина вкладышей коленчатого вала двигателей ВАЗ.
Затягивать болты лучше при проворачивании вала рукой. Легкого вращения вала удается добиться только постепенной затяжкой и вращением для осадки вкладышей в постелях и замках. Затянуть болты, вращать вал, пока он не станет вращаться легко, вновь затянуть и снова вращать и т. д. Так поступают с каждым подшипником. После сборки всех коренных подшипников вал должен проворачиваться от усилия рук, воздействующих на противовесы или на звездочку.
После завершения работы и проверки легкости вращения вала нужно снять крышку заднего подшипника (на двигателях ВАЗ-1111, 11113, 2110, 2111 — среднего) и установить в гнезда опоры два упорных полукольца выемками к упорным поверхностям коленчатого вала. С передней стороны опоры следует установить сталеалюминиевое полукольцо, а с задней стороны — металлокерамическое. На последнем этапе нужно проверить осевой зазор коленчатого вала.
По материалам книги «Ремонт двигателя своими руками». Волгин В.В.
