Восстановление клапанного механизма в двигателях Cummins

Головки блока цилиндров на двигателях Cummins (конкретно  ISF 28/38 и ISBe 4.5/5.9/6.7) имеют ряд особенностей. Во-первых, сами ГБЦ изготовлены из чугуна. Во-вторых, в этих головках блока цилиндров нет направляющих клапанов как отдельных деталей. Направляющей фактически является сам канал, просверленный в материале головки. Несмотря на долговечность материала, со временем изнашиваются и эти детали. Рекомендация производителя в этом случае однозначна — замена ГБЦ на новую. Однако в «Механике» разработали и уже более 5 лет применяют технологию ремонта, которая позволяет существенно сэкономить, не теряя при этом в качестве. О ней мы и расскажем ниже.
головка блока цилиндров Cummins

(фото: головка блока цилиндров cummins)

Ремонт «обычной» головки блока цилиндров (с направляющими)

Прежде чем описывать технологию ремонта, наглядно покажем отличие головки блока цилиндров Cummins от других. В описании процесса пропущены некоторые моменты, важные для результата, но не важные для общего понимания технологии. Например, не описана развертка отверстия направляющей.

Вот так схематично выглядит расположение клапана в большинстве ГБЦ (эскиз условный, не отображает размеры и зазоры, а также детали, не относящиеся к направляющим и стержню клапана):

 

cuumins Механика По сути, направляющая клапана — это обычная втулка, внутри которой движется стержень клапана. Когда головка блока цилиндров поступает на ремонт клапанного механизма, с помощью нутромера измеряется внутренний диаметр направляющей в нескольких точках, равномерно расположенных по ее высоте. Если диаметр выходит за рамки допуска производителя, направляющие подлежат замене. Их выпрессовывают, и на их место запрессовывают новые направляющие.

Как правило, если клапан успел поработать в изношенной направляющей, то он «набивает» на седле новую фаску, и после установки новой направляющей она оказывается несоосна с седлом, что не позволяет клапанному механизму работать корректно. На эскизе показано положение клапана в разбитой направляющей и «новая» фаска на седле:

 cuumins Механика

После установки новой направляющей и клапана получается несоосность стержня клапана и фаски на седле клапана:

 cuumins Механика 003

В зависимости от ситуации, либо правят старые сёдла на специальном станке, либо заменяют их на новые, и правят уже их. Далее идет еще несколько технологических операций, но к рассматриваемой теме это не относится, поэтому в данной статье детальнее это рассмотрено не будет.

 

Направляющая клапана (вид со стороны тарелки клапана):

 cuumins Механика

Направляющая клапана (вид со стороны пружины клапана):

cuumins Механика 005

 

Ремонт ГБЦ Cummins

 У двигателей Cummins, как уже было сказано, направляющей клапана нет. Вот как схематично это выглядит:

 cuumins Механика

Вот как это выглядит «вживую»:

 cuumins Механика

При поступлении такой головки блока цилиндров в ремонт, первым делом проводится дефектовка:

1) Измеряется толщина стержня клапана. Если износ составляет более 0.01 мм, клапан подлежит замене.

2) Измеряется внутренний диаметр канала направляющей клапана. Если износ составляет более 0.05 мм, направляющая подлежит ремонту.

На практике встречаются случаи, когда стержень клапана имеет износ, достаточный для замены клапана, а износ направляющей незначителен, и тогда ремонт заканчивается заменой клапана, но чаще всего износ направляющей оказывается слишком большим.

Первой была разработана такая технология ремонта ГБЦ:

1) Под клапаны были выбраны подходящие направляющие для ГБЦ от другого двигателя;

2) Отверстия в головке блока цилиндров Cummins растачивались под внешний диаметр такой направляющей;

3) В отверстия запрессовывались направляющие;

4) Далее маршрут совпадал с ремонтом «обычной» ГБЦ — сёдла правились под новые направляющие, и так далее.

При дальнейшей проработке вопроса был найден поставщик ремонтных клапанов для данных ГБЦ. Это решение позволяет значительно сократить время и трудозатраты на восстановление ГБЦ. Ремонтные клапаны имеют толщину стержня на 0.2 мм толще штатного. Чтобы установить ремонтные клапаны, с помощью развертки диаметр каналов увеличивается на соответствующую величину, и в подготовленный канал сразу можно устанавливать новый клапан. Также значительно уменьшается количество операций, связанных с седлом, так как при разворачивании отверстия расположение оси канала не изменяется.

На ряде ГБЦ, поступающих в ремонт, канал под стержень клапана изношен настолько, что применение данной технологии невозможно — отверстие необходимо разворачивать под диаметр больше, чем диаметр стержня ремонтного клапана. В этом случае приходится идти по первому технологическому маршруту, включающему в себя расточку каналов и запрессовку направляющих втулок. Наличие отработанной технологии дает нам возможность  отремонтировать практически любую головку блока цилиндров, а наработанный опыт позволяет гарантировать высокое качество выполненных работ. 

Дата:
13.04.2021
Автор: Евгений Бочканов
Комментарии
Здесь еще никто не оставлял комментариев. Вы можете быть первым