Ремонт ГБЦ

Ремонт клапанного механизма ГБЦ (головки блока цилиндров)

В хорошо послужившей ГБЦ бывает много такого, что нужно ремонтировать. Это и постели распределительных валов, и посадочные места стаканов-толкателей, посадочные места форсунок, обработка деформированной плоскости разъема, заварка проеденных некачественной охлаждающей жидкостью раковин. В этой статье мы будем говорить только о ремонте клапанного механизма.

Ремонт клапанного механизма в самом стандартном случае заключается в замене изношенных направляющих втулок клапанов на новые и последующей правке седел клапанов с целью восстановления соосности седел и направляющих втулок.

(фото: правка седел клаппаного механизма ГБЦ Cummins)

Технология следующая: Изношенные втулки выпрессовывают из тела ГБЦ. Затем визуально осматривают посадочные места на предмет задиров, трещин и других повреждений. Если повреждений нет, производят измерения наружных диаметров направляющих втулок и диаметры их посадочных мест в ГБЦ. Если измерения показывают, что есть необходимый натяг (обычно 0,03-0,05 мм), ГБЦ разогревают в печи, направляющие втулки охлаждают и запрессовывают в посадочные места специальной оправкой которая задает выступание втулки.

Если в процессе визуального осмотра посадочных мест направляющих втулок выявлены задиры и/или измерения показывают, что натяг втулка/посадочное место недостаточный можно использовать ремонтные т.е. увеличенные по наружному диаметру направляющие втулки. В этом случае, посадочное место втулки разворачивается или даже растачивается в размер, который позволяет обеспечить необходимый натяг. Если в посадочном месте были задиры при этом они убираются.

После заперссовки направляющих втулок в посадочные места, отверстия в направляющих втулках разворачивают для получения надлежащего зазора между штоком клапана и направляющей втулкой. После этого ГБЦ устанавливается на станок для правки седел клапанов. Правка седел выполняется фасонным резцом, который создает на рабочей поверхности седла клапана обычно 3 фаски, расположенные под надлежащими углами. За закрытие клапана отвечает средняя фаска. Она выполняется под углом соответствующем углу рабочей фаски клапана.

В случаях, когда к качеству правки седел предъявляются повышенные требования, операция может быть выполнена на станке с ЧПУ. На нашем предприятии имеется такой станок марки «Newen».

ГБЦ двигателя Cummins ISF2.8, ISF3.8

Встречаются ГБЦ в которых направляющих втулок нет. Это чугунные ГБЦ где отверстия под шток клапана выполнены непосредственно в теле головки. Типичный пример ГБЦ двигателя Cummins ISF2.8, который установлен на многих модификациях Газелей. Если направляющие отверстия (втулок-то нет!) изнашиваются, то ремонт такой головки сложен и дорог. Нужно подобрать или изготовить подходящие направляющие втулки, затем произвести фрезеровку отверстий, так чтобы в них можно было установить эти направляющие втулки и развернуть их в точный размер для обеспечения необходимого натяга. Такой ремонт часто влечет за собой замену седел клапанов т.к. величина несоосности установленной направляющей втулки и седла клапана оказывается очень значительной. Т.о. часто стоимость ремонта оказывается сопостовимой со стоимостью ГБЦ. Однако, в настоящее время в нашей компании для головок этого популярного двигателя имеются ремонтные клапаны со штоком увеличенного диаметра. Т.е. не нужно инплантировать в ГБЦ направляющие втулки, а достаточно просто развернуть изношенные отверстия под штоки клапанов в соответствующий ремонтный размер, а затем произвести правку седел.

В случае значительного износа или прогорания седел клапанов, простой правкой рабочих фасок не обойтись. В таких случаях седла меняют. Старые изношенные седла выпрессовывют или врезают. Восстанавливают геометрию посадочных мест и запрессовывают готовые ремонтные или специально изготовленные седла. Само-собой рабочие фаски замененных седел необходимо править.

После замены направляющих втулок и правки седел клапаны, как правило, держат необходимое разряжение (-0,8 БАР) даже без притирки. Однако, для достижения наилучшего результата притирку все же стоит выполнить.

Если клапаны не сильно изношены, то их можно и не менять, а предварительно очистив от нагара, установить на специальный станок и абразивным кругом поправить рабочие фаски под надлежащим углом, а затем, штоки клапанов отполировать. Такое восстановление обычно обходиться существенно дешевле, чем покупка новых клапанов.

(фото: проверка геометрии направляющих клаппанного механизма ГБЦ Cummins)

После замены направляющих втулок, правки седел и притирки клапанов ГБЦ тщательно промывается (по желанию заказчика может быть выполнена и ультразвуковая мойка) на направляющие втулки устанавливаются маслосъемные колпачки (если они предусмотрены конструкцией двигателя), после чего клапаны засухаривают и ГБЦ снова готова к работе.

Расточка блока цилиндров

Расточка блока цилиндров – операция перед хонингованием

(фото: расточка блока цилиндров)

Когда необходим капитальный ремонт двигателя

Итак, расточка блока цилиндров. Эта операция входит в технологическую цепочку капитального ремонта двигателя.

А когда он требуется – капитальный ремонт? О тревожных симптомах мы писали в статье «Хонингование – операция финишная и… самостоятельная». Но следуя логике изложения, напомним о них.

Итак, снижение мощности, падение компрессии, увеличение расхода масла, характерный запах и цвет отработавших газов – все это признаки износа цилиндропоршневой группы. И самое правильное для водителя – прервать эксплуатацию и обратиться к профессиональным ремонтникам, например, в фирму «Механика».

А дальше – квалифицированная диагностика состояния цилиндров, поскольку простая замена поршневых колец, которую предложат на многих сервисах, вряд ли поможет. Нет, нужны замеры, замеры и еще раз замеры!

Снять металл

В зависимости от их результата специалисты «Механики» предложат три варианта:

• только хонингование как основную и одновременно финишную операцию;
• расточка цилиндров в ремонтный размер с последующим финишным хонингованием;
• гильзовка с финишным хонингованием, если последний ремонтный размер уже выбран предыдущей расточкой.

Вариант №2, т.е. расточка в ремонтный размер с финишным хонингованием, является самым распространенным.

(фото: финишное хонингование)

Суть операции в следующем. Вертикальный шпиндель расточного станка с закрепленным резцом вращается и опускается вглубь цилиндра. Резец снимает лишний металл с зеркала, устраняет эллипсность, конусность и ступеньку выработки вблизи верхней мертвой точки поршня (ВМТ).

Важно, что резец, в отличие от хона, закреплен в шпинделе жестко. И если хон при обработке «плавает», волей-неволей повторяя конфигурацию внутренней поверхности цилиндра, то резец совершает рабочий ход строго по вертикали.

Именно этот фактор позволяет выставить инструмент таким образом, чтобы убрать эллипсность, а точнее, яйцеобразную форму изношенного цилиндра. И тем самым восстановить его геометрию – разумеется, уже в ремонтном размере. Кстати, одним только хоном убрать эллипс можно, а вот более причудливые бочкообразные износы – нет.

Казалось бы, операция расточки проста. На деле эта «простота» требует точного оборудования и высочайшей квалификации исполнителя. Об этом далее.

Расточка блока цилиндров в цифрах

Сколько металла снимается при расточке? Правильнее поставить вопрос так: сколько ремонтных размеров существует в современных моторах? Как правило, их два: 0,5 мм и 1 мм от номинала. Встречаются и исключения – 0,25 мм, например. Но это редко.

В компании «Механика» нам рассказали любопытные случаи. Не так давно были популярны пяти- и шестицилиндровые моторы Volvo. И производитель выпускал для них ремонтные поршни 0,2 и 0,4 мм.

Первый размер был никому не нужен – ну прямо как Неуловимый Джо. Почему? А потому что при износе 0,2 мм все продолжали благополучно ездить. А на размер 0,4 мм выходили редко, приезжая на ремонт, как правило, с износом более 0,5 мм. Но ремонтных поршней под этот износ у Volvo не было, поэтому двигатели приходилось гильзовать. Так что опыт у «Механики», прямо скажем, разнообразный.

(фото: расточка цилиндров)

База под расточку: плоскость

В металлообработке едва ли не самое главное – базирование детали. Это важно и в токарном, и во фрезерном деле, и, конечно же, в специальных операциях по ремонту двигателя. Правильно выбранная база – это гарантия соосности, перпендикулярности и параллельности различных элементов детали при обработке. В нашем случае это обеспечение перпендикулярности осей цилиндров и коленчатого вала.

Рядные блоки, как правило, предварительно базируют по плоскости масляного поддона картера. Важно, чтобы эта поверхность была хорошо очищена, остатки прокладки здесь недопустимы.

После установки блока смотрят: а как расположена плоскость головки блока цилиндров (ГБЦ)? Дело в том, что она не всегда параллельна плоскости поддона картера. С помощью щупов и индикатора «выставляется горизонт» плоскости ГБЦ, то есть ее положение в продольном и поперечном направлениях.

Далее блок фиксируется специальными зажимами, мастер с помощью центроискателя выставляет резец на необходимую величину съема и запускает станок.

Если производится ремонт 0,5 мм (от номинала или от первого ремонтного размера), то расточка проводится за один проход. Если по каким-то причинам выполняется ремонт «через размер», то делается два прохода инструмента.

Подача резца автоматическая, и на обработку четырех цилиндров уходит порядка часа.

База под расточку: скалка

Бывает, что привозят рядные блоки, которые уже однажды ремонтировали – когда-то, где-то, у кого-то. И базировали их просто по плоскости масляного поддона, не обеспечивая перпендикулярности осей цилиндров и коленчатого вала.

В этом случае для качественного ремонта требуется базировать блок по постелям коленчатого вала. Да клиент и сам часто просит: сделайте по постелям. Особенно если понимает суть вопроса, являясь, например, спортсменом-гонщиком.

В этом случае для базирования используется скалка – шлифованный металлический стержень, установленный на призмы.

Скалка имитирует коренные шейки коленчатого вала. Выставлять блок в продольном направлении не требуется – только в поперечном, что и делается с помощью индикатора. Далее проводится расточка, гарантирующая перпендикулярность осей цилиндров и «колена».

Но заметьте – до сих пор мы говорили о рядных моторах. А блоки V-образные? Сразу скажем, что их базируют только по постелям коленвала на скалке –иначе сделать это невозможно.

После расточки блока в той же базе (на скалке!) обрабатывают плоскости ГБЦ. Тем самым обеспечивают параллельность этих плоскостей оси коленчатого вала. Кстати, об этом рассказывает руководитель «Механики» Дмитрий Николаевич Даньшов в ролике https://www.youtube.com/watch?v=MJY1PgZfnBA Советуем посмотреть.

Не оставим без внимания и оппозитные двигатели Subaru. Как растачивают их? А вот как: попарно. Сначала один полублок, потом другой.

И в заключение этого раздела подчеркнем особо: при расточке обязательно оставляется припуск на хонингование. Эта финишная операция выполняется всегда!

Преимущества «Механики»

Почему с ремонтом блока (и не только блока) стоит обращаться в компанию «Механика»? Основные аргументы приведены в уже упоминавшейся статье «Хонингование – операция финишная и… самостоятельная» – с ними легко ознакомиться. Мы же сделаем несколько добавлений.

Нельзя не упомянуть тщательность подготовки блока к ремонту. Его скрупулезно очищают и отмывают на специальном оборудовании под давлением. А после завершения операций удаляют технологическую грязь и прочищают масляные каналы – в том числе и ультразвуковым способом.

Станочный парк «Механики» разнообразен, здесь работают и станки советского производства, о чем руководство говорит с гордостью. Во-первых, поговорка «советское – значит отличное» родилась не на пустом месте. Во-вторых, фирма сама выпускает и модернизирует оборудование, отдельные его узлы и инструмент – здесь умеют и это. Поэтому станки живут долго и служат безотказно.

(фото: производственные цеха Механики)

И заканчивая этот рассказ, вернемся к базированию блока и скалкам. Кроме станков, компания «Механика» производит и специальные приспособления для работы с V-образными блоками. Оно обеспечивает точное базирование блоков на скалке и применяется при обработке плоскостей, гильзовке, расточке и хонинговании. Такую оснастку можно приобрести.

Производство оборудования – тоже аргумент в пользу фирмы, подчеркивающий уровень ее профессионализма.

Автор: Юрий Буцкий, к.т.н.

Ремонт блока цилиндров

• 
• 
• 
• 

Полная технологическая цепочка ремонта блока цилиндров двигателя включает следующие виды работ:

• диагностика блока цилиндров
• мойка блока цилиндров
• опрессовка блока цилиндров
• расточка и хонингование блока цилиндров
• гильзовка блока цилиндров двигателя

В случае износа цилиндров или их повреждения требуется провести работы по восстановлению — расточку, хонингование и гильзовку.

Расточка и хонингование блоков цилиндров

В технических центрах «Механики» растачиваются и хонингуются все виды блоков цилиндров: рядные и V-образные, как чугунные, так и алюминиевые.

В «Механике» применяется безалмазное хонингование. Этот способ позволяет получить рабочую поверхность цилиндров, оптимальную по противоизносным и антифрикционным свойствам. К тому же такая технология исключает появление прижогов, наволакиваний, внедрение абразивных частиц в металл и появление иных дефектов поверхностного слоя, а также существенно влияет на увеличение ресурса двигателя.

Гильзовка

Специалисты компании «Механика» имеют богатый опыт в гильзовке сильно изношенных цилиндров.

При износе цилиндров или в случае значительных повреждений их рабочих поверхностей блок растачивается под ремонтную гильзу. В отверстие запрессовывается гильза, которая подрезается, а затем растачивается и хонингуется под заданный размер поршня.

В техцентрах «Механики» ремонтные гильзы устанавливаются в чугунные и алюминиевые блоки цилиндров двигателей иномарок и отечественных автомобилей.

Опыт сотрудников техцентров «Механики», а также наличие специального оборудования, позволяют выполнять не только стандартные работы по расточке, хонингованию и гильзовке блоков цилиндров двигателей, но и финишную обработку поверхности цилиндров.

Финишная обработка цилиндров может включать

• Платохонингование, «выравнивающее» микропрофиль поверхности обработанного цилиндра, благодаря чему сокращается период обкатки мотора.
• Нанесение антифрикционного меднографитового покрытия, которое повышает стойкость поршней и колец к прихватам и задирам при кратковременных перегревах или работе двигателя с повышенными нагрузками.

Помимо стандартных работ по расточке, хонингованию и гильзовке специалисты технических центров компании «Механика» при необходимости могут провести дохонинговку блока цилиндров (восстановление сетки хона), а также оказать дополнительные услуги по ремонту блоков цилиндров двигателей.

Дополнительные услуги по ремонту блоков цилиндров

• Замена вкладышей ВПМН (для двигателей ВАЗ 2101–2107 / ГАЗ 406 и двигателей иномарок)
• Перепрессовка поршней (для двигателей автомобилей ВАЗ, «Ока» и иномарок)
• Шлифовка ВПМН в ремонтный размер (для двигателей автомобилей ВАЗ 2101–2107 / ГАЗ 406)

Стоимость услуг

Наименование работ

Цена, руб.

Расточка и хонингование
блока цилиндров

Для двигателей автомобилей ВАЗ 2101-2112, «Таврия», ГАЗ 402, АЗЛК / «Ока»

Для двигателей автомобилей ВАЗ, «Таврия» / «Ока» (через ремонт или переход с диаметра 76,0 на 79,0 мм)

Для двигателей автомобилей ВАЗ от оси коленвала («от постели»)

Для двигателей автомобилей ГАЗ 406, ГАЗ 405, ГАЗ 409

Для двигателей автомобилей ГАЗ 421, УАЗ (диаметр 100 мм)

Для двигателей иномарок, в том числе через ремонт (за цилиндр)

Для двигателей иномарок (аллюсил) (за цилиндр)

Для двухтактных двигателей (диаметр до 45 мм) (за цилиндр)

Для двухтактных двигателей (диаметр свыше 45 мм) (за цилиндр)

Для двухтактных двигателей «ROTAX» или аналог (за цилиндр)

Расточка и хонингование с ФГБЦ

Дохонинговка (восстановление сетки хона)

Гильзовка и хонингование блока цилиндров (без стоимости гильз)

Для двигателей автомобилей ВАЗ, «Таврия», «Ока»

Для двигателей автомобилей ГАЗ 406, ГАЗ 405, ГАЗ 409

Для двигателей автомобилей УАЗ (диаметр 100 мм), Газель-Cummins ISF

Для двигателей иномарок (чугун) (гильза — чугун) (за цилиндр)

Для двигателей иномарок (алюминий) (гильза — чугун) (за цилиндр)

Для V-образных двигателей иномарок (чугун) (гильза — чугун) (за цилиндр)

Для V-образных двигателей иномарок (алюминий) (гильза — чугун) (за цилиндр)

Работа по одному цилиндру
или съем более 1 мм