Технология сборки двигателей внутреннего сгорания

Технология общей сборки двигателей зависит от их размеров и серийности производства.

1. Сборка крупных двигателей в мелкосерийном производстве.

Сборка крупных двигателей производится в условиях мелкосерийного производства на неподвижных стендах.
Стендом обычно служат чугунные или стальные балки — параллели, укладываемые на массивные фундаментные балки, закрепленные на бетонном или железобетонном фундаменте. В параллелях сделаны продольные Т-образные пазы, в которые закладывают головки болтов, крепящих раму двигателя к стенду. Верхние плоскости параллелей точно обработаны и установлены на стенде горизонтально, с точностью 0,03 мм на 1м длины.

Раму двигателя устанавливают на параллели стенда, и щупом проверяют прилегание лап рамы параллелям. При наличии зазоров рама при затяжке болтов может деформироваться, поэтому зазоры более 0,05 мм не допускаются. Для исключения влияния зазоров раму можно устанавливать на точные клинья (бруски) и при обнаружении зазоров заменять отдельные клинья более толстыми. Раму прикрепляют к балкам и проверяют плоскостность верхней поверхности.

После выверки рамы устанавливают вкладыш подшипников рамы. Если вкладыши в механическом цехе раскачивались в сборе с рамой, то их устанавливают по меткам. Если подгонка вкладышей по валу производится при сборке, необходимо проверить прилегание вкладышей к постели покраске. После проверки вкладыши устанавливают в раму, и их положение фиксируют штифтами. При сборке двигателей больших размеров окончательную обработку вкладышей обычно производят в процессе сборки. Для получения правильных зазоров между валом и вкладышами проверку вкладышей целесообразно производить по валу-калибру, который представляют собой трубу с утолщенными шлифованными шейками, диаметр которых больше диаметра коренных шеек коленчатого вала на величину диаметрального зазора. При пришабривание вкладышей по валу-калибру необходимо добиться, чтобы площадь их прилегания составляла до 70-80% поверхности вкладыша, и сделать разбивку по краске (до одного-двух пятен на 1 см2). Одновременно с этим при помощи индикаторов проверяют параллельность оси вала плоскости рамы.

Верхние вкладыши шабрят относительно вала вне стенда или одновременно с нижними вкладышами, зажимая крышки подшипников специальными приспособлениями.

После пригонки вкладыши тщательно очищают, затем производят укладку коленчатого вала. Шейки вала и вкладыши перед укладкой смазывают маслом. Затем проверяют свободное вращение вала и линейные зазоры между буртиками и галтелями вала и упорным подшипником. При необходимости буртик подшипника пришабривают. Индикаторным приспособлением проверяют развал щек коленчатого вала путем контроля расстояния между щеками в четырех положениях коленчатого вала через 90º. Изменение расстояния между щеками не должно превышать 0,01-0,02 мм.

На вал ставят вкладыши и крышки подшипников

Собранный с гильзами узел блока при помощи крана и подъемного приспособления устанавливают на раму и закрепляют болтами. Иногда для лучшего уплотнения стыка используют бумажную прокладку или шелковую нитку.

Затем устанавливают и закрепляют анкерные болты. Затяжку анкерных болтов производят в порядке, оговоренном в сборочном чертеже, обычно в шахматном порядке, в несколько переходов. За каждый переход гайки затягивают на одну-две грани.

После закрепления блока устанавливают и закрепляют домкратики, с помощью которых крепят крышки подшипников рамы.

В гильзы блока вставляют поршни, собранные с шатунами. В конструкциях, у которых регулируется расстояние от оси нижней головки шатуна до торцевой поверхности поршня (шатун с отъемной головкой, поршень с вставкой), предварительно устанавливают поршень без поршневых колец, проверяют положение торца поршня относительно верхней поверхности бурта гильзы, подбирают прокладку, обеспечивающую требуемую высоту камеры сжатия. Затем вынимают поршень с шатуном, монтируют поршневые кольца и производят окончательную установку поршня на место, закрепление и шплинтовку шатунных болтов.

Для сжатия поршневых колец поршень при установке в гильзу пропускают через коническое кольцо, проходя через которое поршневые кольца постепенно сжимаются и свободно входят в цилиндры.

Головки цилиндров (крышки) поступают на общую сборку в виде узла с притертыми клапанами, собранными коромыслами. При их монтаже необходимо обеспечить правильное положение прокладок и равномерную затяжку шпилек.

После установки головок цилиндров ставят на место распределительные валы и монтируют шестерни привода. Правильность закрепления шестерен проверяют при установке первой шатунной шейки коленчатого вала в положение, соответствующее нахождению поршня в в.м.т. Кронштейны толкателей становятся так, чтобы ролики правильно касались кулачковых шайб. После проверки правильности положения всех механизмов подшипники распределительного вала и кронштейны толкателей закрепляют штифтами, болты и гайки, крепящие оси и шестерни шплинтуют.

Смотрите также

Одновременно с монтажом и проверкой механизмов привода монтируют топливные насосы, проверяют и фиксируют положение кулачковых шайб привода подачи топлива и устанавливают регулятор.

Ставят на место масляный и водяной насосы, проверяют зазоры между зубьями шестерен привода, закрепляют насосы болтами и фиксируют контрольными шпильками.

До того как полости корпусных деталей будут закрыты люками и крышками, монтируют внутренние маслопроводы. Затем устанавливают переднюю и заднюю крышки. На крышках закрепляют воздухораспределитель, привод тахометра, холодильник масла и фильтры.

На фланец коленчатого вала устанавливают маховик. Призонные пальцы крепления маховика должны быть плотно посажены в развернутые совместно с коленчатым валом отверстия; болты плотно затянуты и зашплинтованы. При установке маховика необходимо проверить правильность положения меток относительно кривошипов коленчатого вала.

Затем монтируют кронштейны и тяги топливных насосов и присоединяют их к регулятору; монтируют топливные трубопроводы, подводящие топливо от фильтров к топливным насосам и от насосов к форсункам, и сливные трубопроводы от форсунок и насосов.

К фланцам крышек присоединяют впускной и выпускной коллекторы, соединяют их трубопроводами и водопереливными патрубками с сапуном и водными полостями крышек. Под фланцы коллекторов помещают прокладки из асбестового картона или паронита, а под фланцы переливных патрубков – медноасбестовые прокладки.

Водяные трубопроводы и водяную систему испытывают на герметичность при давлении 3кГ/см2.

Затем воздухораспределитель соединяют воздушными трубопроводами с пусковыми клапанами, устанавливают внешние маслопроводы, щиток приборов, термопары и датчик тахометра. Полости двигателя закрывают люками, кожухами и щитками и производят пригонку и монтаж площадок и ограждений.

Собранный двигатель при помощи специальной траверсы снимают со стенда и направляют на испытание.

2. Сборка крупных и средних двигателей в крупносерийном производстве.

Сборка двигателей в крупносерийном производстве поточная. Она характеризуется почти полным исключением пригоночных работ.

Сборка тепловозного двигателя в крупносерийном производстве производится в следующем порядке. На отдельном стенде подготавливают к сборке блок цилиндров. В узел устанавливают выпускные коробки, гильзы, внутренние масляные трубопроводы, выпускные коллекторы.

На следующем поворотном стенде, куда собранный блок цилиндров передается краном, ставят вкладыши коренных подшипников и коленчатые валы. Точная обработка гнезд под вкладыши и вкладышей обеспечивает установку вала без шабрения. При необходимости исправляют шабером или гладилкой только отдельные места на галтелях. Поворотный стенд позволяет устанавливать блок при монтаже нижнего и верхнего коленчатых валов в нужное положение и обеспечивает удобство монтажа валов и затяжки подшипников. После затяжки подшипников, которые собирают без

прокладок, проверяют правильность сборки (щуп 0,03 мм не должен входить между поверхностями стыка).

Собранный с коленчатыми валами блок размещают на основном сборочном стенде.

В блок монтируют верхние и нижние поршни с шатунами и закрепляют на коленчатых валах шатунные подшипники.

Высота камеры сжатия проверяется при установке коленчатых валов в положение вмт. при помощи свинцовой палочки, которая через отверстия для форсунки вводится в цилиндр. Регулировку высоты камеры сжатия производят изменением толщины прокладок между опорной плитой и вставкой поршня.

Затем устанавливают вертикальную передачу, соединяющую верхний и нижний коленчатые валы. Коленчатые валы должны быть соединены между собой в таком положении, чтобы при положении верхнего поршня в в.м.т. нижний поршень этого же цилиндра находился на 12º после в.м.т. (по углу поворота кривошипа).

Валы топливных насосов (правый и левый) ставят в блок вместе с подшипниками и соединяют через промежуточные шестерни с верхним коленчатым валом. Приводные шестерни посажены на валы привода топливных насосов на регулируемых муфтах.

На кронштейнах блока устанавливают толкатели и топливные насосы. Затем на верхний коленчатый вал монтируют привод нагнетателя воздуха, на нижний – антивибратор и торцовые поверхности блока закрывают передней и задней крышками. На крышках монтируют агрегаты двигателя: нагнетатель воздуха, масляный и водяной насосы, воздухораспределитель, регулятор. В таком виде двигатель поступает на последний стенд, где монтируют все наружные трубопроводы и мелкие узлы, проверяют взаимодействие узлов и закрывают люки.

Собранный двигатель передают на испытательную станцию или на участок, где двигатель монтируется с генератором.

3. Сборка быстроходных двигателей в крупносерийном и массовом производстве.

Сборка быстроходных двигателей в условиях крупносерийного производства поточная, обычно производится на рельсовых или безрельсовых тележках, перемещаемых от одного сборочного поста к другому рабочими-сборщиками или с помощью специальной цепи, с которой тележка может соединяться откидным приспособлением.

В массовом производстве поточная сборка осуществляется на непрерывно движущемся конвейере. При этом такт сборки должен соответствовать программе выпуска.

Сборка V-образного двигателя осуществляется на безрельсовых тележках, оборудованных поворотным приспособлением, позволяющим

устанавливать двигатель в положение, необходимое для удобного выполнения той или иной операции.

На поворотное приспособление устанавливают подготовленный на узловой сборке верхний картер, в подшипники которого укладывают коленчатый вал, собранный с шатунами. Гайки крепления крышек подшипников при укладке вала должны быть затянуты до меток, которые нанесены еще до растачивания подшипников.

Затем картер поворачивают подвесками вниз и к шатунам присоединяют поршни. Для этого поршни нагревают в масле до температуры 100ºС, и пальцы свободно входят в отверстие. На поршневые кольца надевают стягивающие хомуты и, направляя поршни по гильзам, устанавливают на место блоки, собранные с головками цилиндров. Блоки закрепляют анкерными шпильками.

Распределительные валы, установленные на головках, соединяют с коленчатым валом при помощи наклонных валиков с коническими шестернями. Между наклонными валиками размещают привод масляного насоса и воздухораспределитель. При этом проверяют правильность сопряжения шестерен по пятну касания и зазорам между зубьями.

К нижней плоскости блока присоединяют нижний картер в сборе с масляным, водяным и топливоподкачивающим насосом и приводом тахометра. Между блоками ставят топливный насос и производят регулировку фаз газораспределения, начала подачи топлива и воздуха.

Затем монтируют фильтры, масляный и водяной холодильники, кожух маховика, конец коленчатого вала, впускной и выпускной трубопроводы, масляный, водяной и топливный трубопроводы.

Водяную полость подвергают гидравлическим испытаниям.

В массовом производстве укладку коленчатого вала в блок производят на узловой сборке, и блок устанавливают на конвейер в положении, не требующем его поворота для монтажа отдельных узлов. Процесс сборки состоит в присоединении собранных и испытанных узлов. Проверку правильности сопряжений производят на специально выделенных контрольных позициях при помощи приспособлений и инструментов, позволяющих выполнять контрольные операции точно и в короткое время.

Регулировку зазоров, фаз газораспределения, момент начала подачи топлива также производят на специально оборудованных сборочных позициях.

Стартеры, генераторы и другие узлы электрооборудования монтируют и проверяют в процессе сборке на конвейере.

СТО по ремонту грузовых двигателей

Всем доброго времени суток! Сегодня мы поговорим о функционировании такого интересного предприятия, как «Автосервис по ремонту грузовых двигателей. В этот раз, я решил не придумывать «велосипед» и расписать все по цехам.

Первое, что происходит – двигатель попадает на ремонт. Конечно, прежде всего, нужно диагностировать его, определить неисправности. Здесь и начинается путешествие ДВС с цеха в цех.

Цех разборки и диагностики

Двигатель разделяется на части для дальнейшей диагностики:

• Поршневая группа.
• Коленчатый вал.
• Блок цилиндров.
• Топливная аппаратура.
• Головки блока.
• Прочие детали.

С каждого цеха приходит человек, и промерят детали, устанавливает их пригодность и дальнейшую судьбу. Пишется список необходимых запасных частей. Он попадает менеджерам по запасным частям, которые скупают необходимые запасные части. Все детали расходятся по цехам, после того, как куплены новые детали.

Мойка

Головочный цех

Шлифовально-расточной цех

Следующим этапом становится шлифовка коленчатого вала под новые ремонтные вкладыши. Стоит помнить, что при диагностике следует проверить твердость и изношенность коленвала. Если эти показатели довольно низкие, то деталь стоит заменить на новую, во избежание разрыва, в момент движения. Проводится процедура шлифовки на специальном станке, который чем-то напоминает токарный.

Если все сделано верно и сомнений не вызывает, то части двигателя отдаются на мойку для промывки от образовавшейся стружки и дальнейшей сборки.

Токарно-фрезеровочный цех

Сборочный цех

Далее, на поршня одеваются маслосъемные кольца и шатуны без нижних креплений. Происходит «перевязка поршневой группы. Под этим понятием подразумевается укладка поршней и крепление шатунов к коленчатому валу. На шейку шатуна, обязательно одевается шатунный вкладыш.

Следующим этапом становится сборка остальных мелких узлов. Установка масляного и топливного фильтров, замена масляного насоса, помпы, шкивов и ремней. Далее, идет установка головок блока цилиндров. Если все прошло успешно, можно установить клапанную крышку.

Отдельным этапом становиться проверка топливного насоса. Он разбирается, вынимаются форсунки и отдаются специалисту на проверку. Обычно, они засоренные и их нужно прочистить. Делается это на специальном стенде, который продувает их.

Устанавливаем топливную аппаратуру и подключаем ее к системе. Теперь можно установить поддон и коллектора. Когда двигатель собран в него заливают обкаточное масло. Обычно маркируется оно так – М10Г-2К или М10ДМ. Затягиваем все, что не затянуто и передаем готовый двигатель на обкатку и проверку.

Цех проверки, контроля и выдачи

Мотор подключается к специально сделанной системе впрыска и выпуска отработанных газов и заводится. Если приборы показывают стабильную работу, и нет посторонних шумов, то он глушиться, остывает, и на нем регулируются клапана. В противном случае, придется все разобрать и выявить сбой в работе. После этого обязательно он пройдет проверку еще раз.