Ремонт кшм двигателя 21126
Лада Приора (2013+). Диагностика неисправностей кривошипно-шатунного механизма двигателя
Рабочие качества кривошипно-шатунного механизма можно оценить методом измерения давления масла, определению характерности стуков и замеру зазоров в определенных сопряжениях коленчатого вала.
Измерение давления масла
Давление масла проверяется с помощью прибора, состоящего из манометра, соединительного рукава с накидной гайкой и ниппелем и демпфера, сглаживающего пульсацию масла во время замера давления. Для снятия показаний давления в главной магистрали, прибор подсоединяют к корпусу масляного фильтра, разъединив его, предварительно, с трубкой штатного манометра. Для проверки давления следует последовательно следующие операции:
подсоединить к корпусу масляного фильтра измерительное устройство;
запустить и прогреть двигатель до стандартного теплового состояния;
зафиксировать давление масла в главной магистрали при холостом ходе, на момент устойчивого и номинально частотного вращения коленчатого вала.
Прослушивание стуков в сопряжениях коленчатого вала
Стуки в КШМ прослушивают в определенных сопряжениях с помощью электронного автостетоскопа. Этот метод диагностики КШМ требует нагнетания в надпоршневое пространство разреженного давления посредством специальной компрессорно-вакуумной установки. Требуется прослушать сопряжения между поршневым пальцем и бобышкой поршня, также между шатунным механизмом и шейкой коленчатого вала, а затем между втулкой верхней головки шатуна и поршневым пальцем.
В том случае, когда зафиксировано пониженное давление масла и стуки в коленчатом валу, потребуется проверка зазоров в вышеперечисленных сопряжениях и замена датчика давления масла. Если давление масла понижено, но стуков нет, то следует отрегулировать сливной клапан смазочной системы. В том случае если произведенные действия не приведут к нормализации давления, то потребуется проверка диагностика системы смазки на стенде.
Диагностика КШМ по ширине зазоров в его сопряжениях
Состояние кривошипно-шатунного механизма также определяют по величине зазоров в его сопряжениях. Их замеряют с помощью специального устройства и по следующей схеме:
установить поршень цилиндра в сжатом состоянии;
застопорить коленчатый вал;
вместо форсунки закрепить устройство в головке цилиндров, ослабить стопорный винт, а затем приподнять направляющую вверх;
включить устройство и довести давление до разряженного состояния;
добиться стабильных показаний индикатора методом двух- или трехкратного цикла подачи;
зафиксировать зазор в соединении между верхней головкой шатуна и поршневым пальцем, а затем суммарный зазор между шатунным подшипником и верхней головкой шатуна.
Все зазоры в КШМ измеряются трехкратно и принимают среднее арифметическое значение. В случае, когда зазоры одного любого шатуна больше допустимых значений, требуется ремонт двигателя.
К неисправностям кривошипно-шатунного механизма относятся понижение компрессии в цилиндрах и мощности двигателя, увеличение расхода топлива и масла, дымление, нехарактерные для работы двигателя стуки и шумы, течи масла и охлаждающей жидкости.
Компрессию в цилиндре замеряют на прогретом двигателе с помощью компрессометра
Перед замером компрессии вывертывают свечи зажигания, вставляют резиновый наконечник прибора в отверстие для свечи и проворачивают стартером коленчатый вал при полностью открытых дроссельной и воздушной заслонках в течение 5—6 с. У компрессометра максимальное давление конца такта сжатия в цилиндре снимают по шкале манометра, а у компрессографа значение давления фиксируется на бумажном бланке. Замеры повторяют 2—3 раза в каждом цилиндре и определяют среднее значение. Разность давлений в цилиндрах не должна превышать 0,1 МПа.
Снижение компрессии в отдельных цилиндрах может происходить по причине закоксовывания или поломки поршневых колец, повреждения прокладки головки цилиндров, нарушения регулировки зазоров в клапанном механизме или прогорания клапанов. Закоксовывание поршневых колец в канавках поршня способствует интенсивному прорыву газов в картер, что может привести к повышению давления картерных газов и выбрызгиванию масла через отверстие для маслоизмерительного щупа. В этом случае в каждый цилиндр заливают по 20—25 см3 моторного масла и повторяют замеры компрессии. Возрастание давления указывает на неплотности в цилиндропоршневой группе.
Неисправность прокладки головки блока и нарушение герметичности в клапанном механизме можно обнаружить с помощью пневмотестера, пропуская в цилиндр сжатый воздух через свечное отверстие. Утечка воздуха в соседний цилиндр свидетельствует о повреждении прокладки головки блока или ослаблении гаек или болтов крепления головки цилиндров. Неисправность прокладки головки цилиндров также можно обнаружить по попаданию охлаждающей жидкости в поддон. При этом будет наблюдаться постоянное снижение уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке или радиаторе и одновременное повышение уровня масла в поддоне. Масло при этом приобретает цвет от серого до молочно-белого. Утечка воздуха через карбюратор указывает на неисправность впускного клапана, а через глушитель — выпускного. Обнаруженные неисправности устраняют.
Причиной снижения компрессии в цилиндрах двигателя при исправных прокладке головки блока и клапанах является износ цилиндропоршневой группы. Степень износа цилиндропоршневой группы, а значит и ее техническое состояние, определяют без разборки двигателя приборами и пневмотестером. Принцип работы приборов основан на замере утечки воздуха, подаваемого в цилиндр двигателя. Проверку выполняют на прогретом двигателе. Вывертывают свечи, устанавливают поршень первого цилиндра в верхнюю мертвую точку конца такта сжатия. Коленчатый вал затормаживают от проворачивания, включив передачу и установив автомобиль на стояночный тормоз. Прижимают испытательный наконечник прибора к свечному отверстию первого цилиндра, открывают клапан подачи воздуха и по показаниям стрелки манометра на приборе определяют утечку воздуха. Поворачивая коленчатый вал, аналогично проверяют другие цилиндры в соответствии с порядком их работы. Утечка воздуха не должна превышать 28 % при исправных клапанах и прокладке головки блока.
При возникновении нехарактерных для работы двигателя стуков и шумов прослушивают двигатель мембранным или электронным стетоскопом. Стержень стетоскопа устанавливают перпендикулярно поверхности двигателя в том месте, где прослушивают стуки и шумы.
Состояние поршня и поршневого пальца определяют при резком изменении частоты вращения коленчатого вала, прослушивая стенки блока цилиндров по линии движения поршня в местах, соответствующих его крайним положениям. Стук поршневого пальца отчетливый и резкий и исчезает при выключении цилиндра из работы. При износе сопряжения поршневое кольцо — канавка поршня прослушивается несильный щелкающий стук в зоне нижней мертвой точки на средней частоте вращения коленчатого вала. Изношенные поршни издают при работе холодного двигателя щелкающий дребезжащий приглушенный звук, уменьшающийся по мере прогрева.
Износ коренных подшипников и увеличение зазора между шейками коленчатого вала и вкладышами сопровождается глухим металлическим звуком низкого тона с частотой, увеличивающейся с повышением частоты вращения коленчатого вала. Стук прослушивается в нижней части блока цилиндров вдоль оси коленчатого вала при резком открытии дроссельной заслонки. Причиной этого стука может также быть и слишком раннее зажигание. Большой осевой зазор коленчатого вала способствует появлению стука более резкого тона с неравномерными промежутками, особенно заметными при плавном увеличении и уменьшении частоты вращения коленчатого вала. Тон этого звука меняется в зависимости от того, нажата или нет педаль сцепления. Величину осевого зазора определяют на неработающем двигателе по перемещению переднего конца коленчатого вала при нажатии и отпускании педали сцепления и сравнивают с данными из таблицы.
Шатунные подшипники при износе создают стук также в зоне оси коленчатого вала, но ниже или выше на величину радиуса кривошипа и при положении поршня в верхней или нижней мертвых точках. При этом прослушивается стук более резкий и звонкий, меньшей силы по отношению к стуку коренных подшипников. Стук исчезает в каждом из цилиндров при выключении из работы соответствующей свечи зажигания.
Признаком износа коренных и шатунных подшипников является также падение давления масла в смазочной системе двигателя ниже нормы. Давление масла проверяют контрольным манометром с ценой деления не более 0,05 МПа.
Двигатели с перечисленными неисправностями направляются в ремонт.
Устройство современного двигателя
УСТРОЙСТВО КШМ
Основные размеры КШМ ВАЗ 2110, 2111, 2112
показаны на рисунке. Хорошо зарекомендовали
себя двигателя ВАЗ 2110, они имеют много
взаимозаменяемых деталей КШМ с двигателями
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) преобразует прямолинейное возвратно-поступательные движения поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала.
Устройство КШМ можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные.
Подвижные детали :
Неподвижные детали :
Блок-картер, головка блока цилиндров, гильзы цилиндров. Имеются также фиксирующие и крепежные детали.
Поршневая группа
П оршневая группа включает в себя поршень, поршневые кольца, поршневой палец с фиксирующими деталями. Поршень воспринимает усилие расширяющихся газов при рабочем ходе и передает ею через шатун па кривошип коленчатого вала; осуществляет подготовительные такты; уплотняет над поршневую полость цилиндра как от прорыва газов в картер, так и от излишнего проникновения в нее смазочного материала.
Коренные подшипники
Для коренных подшипников применяются подшипники скольжения, выполненные в виде вкладышей, основой которых является стальная лента толщиной 1,9—2,8 мм для карбюраторных двигателей и 3—6 мм для дизелей. В качестве антифрикционного материала вкладышей используют высокооловянистый алюминиевый сплав для карбюраторных двигателей и трехслойные с рабочим слоем из свинцовой бронзы.
Маховик
Маховик служит для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, накопления энергии во время рабочего хода поршня, необходимой для вращения вала в течение подготовительных тактов, и вывода деталей КШМ из ВМТ (верхней мертвой точки) и НВТ (нижней мертвой точки).
В многоцилиндровых двигателях маховик является, в основном, накопителем кинетической энергии, необходимой для пуска двигателя и обеспечения плавного трогания автомобиля с места.
Маховики отливают из чугуна в виде лиска с массивным ободом и проводят его динамическую балансировку в сборе с коленчатым валом. На ободе маховика имеется посадочный поясок для напрессовки зубчатого венца для электрического пуска стартером. На цилиндрической поверхности маховика находятся метки или маркировочные штифты и надписи, определяющие момент прохождения ВМТ поршнем первого цилиндра. На торцевую рабочую поверхность опирается фрикционный диск сцепления. Для крепления его кожуха имеются резьбовые отверстия. Маховик центрируют по наружной поверхности фланца с помощью выточки, а положения его относительно коленчатого вала фиксируют установочным штифтом или несимметричным расположением отверстий крепления маховика.
Поршни
Форма и конструкция поршня, включая днище поршня и отверстие под поршневой палец, в значительной степени определяются формой камеры сгорания.
Для смазывания подшипника поршневого пальца (бронзовая втулка) в верхней головке шатуна имеются отверстие или прорези. В двигателях марки «ЯМЗ» подшипник смазывается под давлением, для чего в стержне шатуна имеется масляный канал. Плоскость разъема нижней головки шатуна может располагаться под различными углами к продольной оси шатуна. Наибольшее распространение получили шатуны с разъемом перпендикулярным к оси стержня, В двигателях марки «ЯМЗ» имеющим больший диаметр, чем диаметр цилиндра, pазмер нижней головки шатуна, выполнен косой разъем нижней головки, так как при прямом разъеме монтаж шатуна через цилиндр при сборке двигателя становится невозможным. Для подвода масла к стенкам цилиндра на нижней головке шатуна имеется отверстие. С целью уменьшения трения и изнашивания в нижние головки шатунов устанавливают подшипники скольжения , состоящие из двух взаимозаменяемых вкладышей (верхнего и нижнею).
