Капремонт турбодизеля Mitsubishi с пробегом 500 тысяч километров: головка блока цилиндров

Никто этого не избежит. Рано или поздно Он постучится к вам в… головку блока или блок цилиндров. Он – это капитальный ремонт двигателя. Времена «миллионников» давно канули в лету, и масштабные вложения в мотор случаются все раньше и раньше.

Р ядная «четверка» 3,2 TD серии 4M41 – далеко не худший представитель семейства современных турбодизелей. Оттаскав за 10 лет две с половиной тонны японского железа в лице Mitsubishi Pajero Wagon 2006 года выпуска, этот мотор «набегал» 500 000 километров. Очень неплохой результат, но при вскрытии мы ожидали увидеть нечто страшное…

«Подопытный» Pajero подарил нам фактуру для целой серии увлекательных практических статей о капремонте современного турбодизеля. Начнем мы сверху, то есть с головки блока цилиндров, сокращенно (ну вдруг кто-то не знал) – ГБЦ.

Примечание: если вы хорошо «прокачаны» в теории и хотите побыстрее узнать, что же оказалось внутри «головы», смело проматывайте примерно на середину статьи, до главки «Снятие и разборка ГБЦ».

Есть сомнения в своей подкованности? Пугает термин «рассухаривание»? Не понимаете, что общего между маслосъемными колпачками и сальниками клапанов (вопрос с подвохом)? Тогда лучше читайте статью целиком. Да, она длинная, зато ее можно сохранить в закладки и вернуться позже. Приятного чтения!

Что вообще такое капитальный ремонт?

Если по-умному, то это процесс, результатом которого должно стать полное восстановление эксплуатационных характеристик двигателя с его снятием (при необходимости) с автомобиля и последующей его полной разборкой.

Разбирают, в первую очередь, для выполнения замеров: начиная от длины болта крепления головки блока цилиндров и заканчивая измерением овальности и конусности шеек коленчатого вала. Получив все эти параметры, мы поймем, насколько все плохо. Об измерениях будет поподробнее чуть ниже.

В принципе, если после полной разборки двигателя вам заменили только сальники и поршневые кольца, а все остальное оказалось в номинальных размерах, то это тоже можно назвать капитальным ремонтом, ведь по сути эксплуатационные показатели ДВС восстановлены. Но в этот раз все серьезно.

Что внутри ГБЦ?

В головке блока цилиндров находятся элементы газораспределительного механизма. Проще говоря, клапаны и распредвалы, при помощи которых эти самые клапаны открываются. Открытие и закрытие клапанов происходит в строго определенное время, чтобы вовремя впустить свежий воздух и выпустить отработанные газы. Это азы, которым учат в автошколе.

Закрываются клапаны, возвращаясь в исходное положение, благодаря пружинам. Закреплены пружины на клапанах с помощью сухарей. Такой себе замок, который «работает», пока пружина прижимает клапан к головке.

У сегодняшнего нашего турбодизельного героя, да и в большинстве современных двигателей и распредвал, и клапаны находятся сверху, в головке блока цилиндров, и приводится все это в движение цепью или ремнем от коленвала. Кое-где остались еще нижневальные моторы – на старых советских грузовиках да редких современных V8 «заряженных» Jeep Grand Cherokee SRT8, но о них как-нибудь в другой раз.

Также за основу возьмем и то, что ГБЦ у нас не какая-нибудь чугунная, а алюминиевая, если точнее – из алюминиевого сплава. Он легкий и прочный, его несложно обрабатывать при изготовлении. Но клапаны остаются стальными. Сталь тверже алюминия, значит клапан из-за постоянного перемещения быстро разобьет отверстие в такой головке. Чтобы этого не было, в ГБЦ впрессовали стальные направляющие втулки клапанов.

Клапан перемещается именно в этой втулке, между ним и втулкой существует зазор, благодаря которому клапан смазывается. Чтобы масло через этот зазор не попадало в цилиндр, на втулку установлен маслосъемный колпачок. Но есть еще одна нагруженная часть – это место прилегания плоской части клапана (т. н. тарелки) к ГБЦ. Здесь клапан вообще все время с большой силой и частотой бьется о поверхность головки. Сюда также впрессовано стальное или чугунное кольцо, называемое седлом клапана.

На головке, как говорилось выше, установлены распределительные валы. Из самого названия этого вала понятно его назначение: именно в его ведении, когда и какой клапан откроется или закроется в данный момент времени. Непосредственные исполнители – кулачки распредвала, имеющие особую форму и расположенные друг относительно друга под углом. Кстати, сама форма кулачка непростая и делается не по шаблону, а максимально точно рассчитывается, чтобы задать время начала открытия клапана, высоту открытия клапана и длительность пребывания клапана в открытом состоянии. Счет идет на доли секунд, поэтому и точность высочайшая.

Вообще, распредвалам, формам кулачков и вариантам их доработки можно посвятить целую огромную статью, но сейчас наша задача в целом представить себе устройство ГБЦ, так что пойдем дальше. Распредвалы могут быть закреплены по-разному. В нашем случае они опираются на разборные постели, которые изготовлены из алюминия. Сами валы могут быть цельными, как на нашем примере, или составными – в таком случае кулачки напрессовывают на вал (так делают, в частности, BMW).

Кулачки на клапаны воздействуют не напрямую, а через толкатели или коромысла (их иногда называют рокерами). Сделано это по двум причинам. Первая: проще и дешевле заменить износившийся толкатель или коромысло, чем весь распредвал. Вторая: регулировка клапанного зазора, который называют тепловым. На нашем примере применяется именно коромысло, но существуют толкатели в виде чашки и устанавливаются непосредственно на клапан.

Переместить промежуточное звено (коромысло) проще, чем весь распредвал. Процесс регулировки теплового зазора же подробно описан недавно в отдельной статье. Чтобы избавить людей от процесса регулировки, конструкторы придумали гидрокомпенсаторы, благодаря которым толкатель, или коромысло, подводится к кулачку распредвала и тем самым исключается удар кулачка о толкатель при увеличении теплового зазора.

Сама головка блока, как корпусная деталь, с виду несложная, но внутри в ней есть каналы масляные, водяные и впуска/выпуска отработанных газов. Для простоты же доступа к распределительным валам и клапанам головка блока накрыта сверху клапанной крышкой (не путать с декоративным пластмассовым кожухом!).

Что может выйти из строя в ГБЦ?

Если появляется какой-нибудь посторонний стук, исходящий от двигателя, то вероятность, что он доносится от головки блока цилиндров – выше, чем от других элементов. Ведь в ГБЦ сконцентрировано столько движущихся деталей, что нет-нет, да и начнет что-то стучать. Например, клапаны или распределительные валы.

ГБЦ – одна из наиболее нагруженных частей двигателя, так как нагревается отработанными газами до предельно высоких температур. Все трущиеся детали изнашиваются, несмотря на смазку моторным маслом. Поэтому рано или поздно износятся шейки распределительного вала, и придется заменить либо вал, либо головку блока в сборе.

Клапаны могут прогореть в буквальном смысле слова, опять же от температуры. Клапанная пружина, не выдержав нагрева и усилия, может лопнуть. Износ кулачков распредвала – хоть и не поломка, но если они стерлись основательно, то отрегулировать тепловой зазор может и не получиться.

Еще могут износиться направляющие втулки клапанов. И, пожалуй, самые незащищенные детали – это маслосъемные колпачки, они же сальники клапанов. Как только этот колпачок изнашивается или рвется, резко повышается расход масла и появляется характерный сизый дым из выхлопной трубы. К счастью, колпачки обычно дешевы и просты в замене.

А еще может деформироваться и сама ГБЦ. Вовсе необязательно для этого стучать по ней молотком – виной опять-таки будет слишком сильный нагрев – например, если у машины отродясь не чистили радиатор, и она на жаре благополучно «закипела». При деформации ровная поверхность головки блока, которая контактирует через прокладку с блоком цилиндров, перестанет быть ровной. Чтобы понять, насколько эта поверхность должна быть гладкой, можно привести цифры: если на ГБЦ положить специальную калиброванную (очень ровную) линейку, то между ней и поверхностью головки должен проходить плоский щуп толщиной не более 0,05 мм.

Ну и последнее типичное ремонтное место – прокладка ГБЦ, которая непосредственно прилегает к этой гладкой поверхности. Иногда вместо собственно прокладки применяют герметик, но это не наш случай.

Размеры

Нет ни одной детали в головке блока цилиндров, на которую нет диапазона рабочих размеров. Слишком сложно? Ну, к примеру: длина клапана должна быть 102,0–101,95 мм. Когда двигатель разбирают для «капиталки» и извлекают клапан из ГБЦ, используя высокоточный измерительный инструмент (в данном случае микрометр), измеряют длину клапана.

Если она меньше или больше указанного диапазона, то его необходимо заменить. Измеряют также и внутренний диаметр направляющей втулки клапана. И опять-таки менять, если он выходит за рамки нормы.

В технической документации на мотор есть все эти показатели, так что мастеру не нужно «на глаз» определять, стоит ли что-то менять или «еще походит».

Запомните этот момент. Если мастер на СТО вам говорит, что требуется только замена ГБЦ в сборе, и не может обосновать это конкретными результатами замеров, то он, скорее всего, обманывает вас.

Ремонтные размеры

Производители по-разному относятся к возможности ремонта. Поэтому одни предусматривают его, другие ограничивают ремонт банальной заменой запчасти. Вот, к примеру, постели распределительного вала. В них нет вкладышей, как на коленчатом валу. А ведь из-за износа увеличивается зазор между шейкой распредвала и отверстием опорной постели. Как результат – стук вала при работе. Решение, предусмотренное в данном случае, только одно – замена постелей вместе с распределительным валом, никакого ремонта.

Теперь посмотрим на коленвал. Если износ очевиден, то шейки вала шлифуют до следующего ремонтного размера, который предусмотрен заводом. А чтобы сохранить правильный зазор между коленвалом и опорой, используют более толстые (также ремонтные) вкладыши подшипников (об этом подробнее я расскажу в ремонте блока цилиндров). Так что если застучал распределительный вал, то, вероятней всего, его придется поменять. В самом худшем случае – вместе со всей «головой».

Снятие и разборка ГБЦ

Дочитали до этого момента? Поздравляю, вы добрались до самого интересного – практической части. Двигатель, если вы забыли, у нас дизельный, рядный четырехцилиндровый объемом 3,2 литра, с системой впрыска Common Rail.

Итак, накрутив на одометре 525 тысяч километров хозяин «Паджерика» решил, что пора. Пора заглянуть в японское сердце и при помощи умелых рук автомобильного лекаря продлить жизнь своему преданному железному коню. Хотя, что удивительно, изначально никаких тревожных отголосков в работе не было слышно. Но есть стук или нет, а цифры на одометре и жесточайшие условия эксплуатации склонили чашу весов в сторону полной разборки, диагностики и, если необходимо, ремонта двигателя.

Как я и обещал, начнем с ГБЦ. С самого начала мы запаслись набором всех прокладок, уплотнительных колец и сальников – это стоит менять в любом случае, раз уж затеяли разбор. Предварительно слили из двигателя моторное масло и охлаждающую жидкость. Для улучшения доступа сняли радиатор, вентилятор, конденсатор системы кондиционирования и отправили их на мойку.

Ремонт и капремонт дизельного двигателя 3.2d Мицубиси Паджеро

Дизельный двигатель 3.2d Мицубиси Паджеро — это 4-цилидровый, 16- клапанный, рядный 3.2- литровый двигатель с турбо наддувом и промежуточным охлаждением воздуха, мощностью 200 л.с. и 441Нм при 2000 (!) об/мин. Система питания непосредственный впрыск топлива. В приводе ГРМ используется цепь

Запчасти

• новые поршня, поршневые пальцы, поршневые кольца (изготовленные только для дизельных двигателей);
• ремонтные коренные и шатунные вкладыши;
• элементы ГРМ;
• масляный насос;
• помпа;
• сальники и набор всех необходимых прокладок.

Порядок работ

Во время среднего ремонта дизельного двигателя Митсубиси Паджеро, не связанного со снятием и полной разборкой двигателя, выполняются работы по устранению найденных неисправностей.

Это могут быть операции по замене:

• масла;
• масляного и воздушного фильтров;
• форсунок и свечей накаливания;
• поршней, поршневых колец;
• шатунов, шатунных вкладышей;
• масляного насоса;
• ТНВД;
• комплекта ГРМ;
• Помпы;
• сальников коленчатого и распределительного валов и прокладок.

При проведении капитального ремонта дизельного двигателя Митсубиси Паджеро выполняется расточка и хонинговка цилиндров под ремонтные размеры поршней, шлифовка коленчатого вала под ремонтные размеры коренных и шатунных вкладышей. Производится заменапрокладки головки блока, цепи, комплекта ГРМ, форсунок и свечей накаливания, всех сальников и прокладок.

Вскрываются и прочищаются масляные каналы блока и грязевые пазухи коленчатого вала, затем промываются, продуваются сжатым воздухом и устанавливаются новые заглушки.

Производится полный ремонт головки блока, ТНВД, выбраковка и замена форсунок и свечей накаливания.