Ремонт постели коленчатого вала

Ремонт постелей коленчатых валов

В процессе эксплуатации двигателя постель коленчатого вала испытывает значительные динамические нагрузки. Со временем, опоры коренных шеек коленчатого вала «разбиваются», их геометрия нарушается. Это естественный процесс, такой же, как износ цилиндров или поршневых колец. Однако, не редко в непростой жизни двигателя случаются нештатные ситуации, такие, как перегрев, работа без масла или с недостаточным его (масла) давлением, гидроудары, обрывы ремня ГРМ и т.д. и т.п. Все перечисленное может приводить к самым разнообразным повреждениям деталей и узлов двигателя в т.ч. постели коленчатого вала от проворачивания вкладышей, до обрыва болтов крепления крышек коренных опор. Бывает также, что деформируются поверхности разъема, как на крышках, так и в блоке цилиндров, но это отдельная большая тема, которую в рамках данной статьи мы рассматривать не будем. Случается, что единственным надежным способом устранения перечисленных повреждений является замена блока цилиндров, но в большинстве случаев постель коленчатого вала можно отремонтировать, что позволяет сэкономить значительные суммы, особенно если объектом восстановления является двигатель грузового автомобиля.

ремонт постелей коленчатого вала Механика

(фото: ремонт постелей коленчатого вала, расточка в ремонтный размер)

Расточка в ремонтный размер

Наиболее простым и «правильным» способом восстановления геометрии постели коленчатого вала является расточка в ремонтный размер. Это возможно, если производятся ремонтные (т.е. с увеличенным наружным радиусом) вкладыши. В этом случае, крышки опор коренных устанавливают в их посадочные места в блоке цилиндров, затягивают крепежные болты надлежащим моментом и производят измерения диаметров коренных опор. Цель этих измерений – установить выйдет ли постель коленчатого вала в имеющийся ремонтный размер.

Если постель в ремонтный размер выходит, блок цилиндров устанавливают на горизонтально расточной станок, выставляют скалку в ось коленчатого вала, выставляют резец, так чтобы получить необходимый диаметр и последовательно растачивают все опоры коренных шеек коленчатого вала. При таком способе восстановления ось постели коленчатого вала никуда не смещается и, следовательно, сохраняются все связанные с этим заводские параметры, такие, как выступание поршней и расстояние между осями приводных шестеренок и шкивов.

Расточка с занижением крышек опор коренных шеек коленчатого вала

Если ремонтные вкладыши для данного двигателя не предусмотрены или постель коленчатого вала не выходит в ремонтный размер применяется восстановление с занижением крышек коренных опор коленчатого вала. Крышки устанавливают на плоско шлифовальный станок и занижают плоскость разъема, обычно на 0,5 мм. Далее, заниженные крышки устанавливают в посадочные места в блоке цилиндров, крепежные болты затягивают надлежащим моментом и блок помещают на горизонтально расточной станок. Технология расточки, в целом, такая же, как и при описанной выше расточке в ремонтный размер, только растачивают постель в номинальный заводской размер (созданный за счет занижения крышек эллипс, позволяет сделать это). Однако имеется и ряд отличий. В случае с заниженными крышками ось постели коленчатого вала неизбежно смещается. В большинстве случаев, крышки опор коренных шеек коленчатого вала страдают существенно больше, чем ответные сегменты в теле блока цилиндров т.к. при работе двигателя, крышки подвергаются большим нагрузкам. Это позволяет в процессе расточки постели, выставить скалку таким образом, чтобы резец снимал металл в основном с рабочих поверхностей крышек, а ответные сегменты в теле блока затрагивал минимально.

Если двигатель просто «доехал» до ремонта и никаких особенных катаклизмов не происходило, то смещение оси при расточке мало настолько, что практически не сказывается на характеристиках двигателя и не требует каких-то «компенсирующих» это смещение операций перед сборкой двигателя.

Если же повреждения постели коленчатого вала вызваны не естественными причинами, а, например, проворачиванием вкладышей, то выработка может находиться не только в крышках, но и в теле блока. В таком случае, так-как выработку убирать необходимо, приходится снимать металл и «в блоке», а значит смещать ось постели коленчатого вала. Смещение оси влияет в первую очередь на выступание поршней. Если после расточки постели коленчатого вала, это выступание не соответствует допуску, проблему можно решить, изменением межосевого расстояния в шатунах (предпочтительно) или торцовкой поршней. Но вот если двигатель имеет шестеренчатый привод ГРМ, а смещение оси постели коленчатого вала значительно, то шестеренки могут «сойтись». Бороться с этой проблемой гораздо сложнее, чем с выступанием поршней и во многих случаях овчинка не стоит выделки и лучше бы было заменить блок цилиндров, но ко всеобщему счастью, существуют еще способы восстановления постели коленчатого вала при помощи напыления.

ремонт постелей коленчатого вала в Москве

(фото: ремонт постелей коленчатого вала)

Расточка с напылением

В формате этой статьи нет смысла подробно излагать технологию т.к. вариантов много и все зависит от количества «убитых» опор и степени их «убитости». Рассмотрим распространенный случай. Имеем блок цилиндров четырех цилиндрового двигателя (пусть это будет OM651 с шестеренчатым приводом ГРМ), соответственно 5 опор коренных шеек коленчатого вала. Из этих опор 4 имеют умеренный износ и их можно восстановить расточкой в ремонтный размер (такие вкладыши выпускают), а вот крайняя, самая дальняя от масляного насоса опора изношена так, что в ремонтный размер не выходит. Можно было бы занизить одну крышку, да, вот неприятность, крышки на этом объединены в «плиту», а в «плите» этой находятся балансирные валы с приводными шестернями, поэтому «плиту» занижать нельзя (шестерни сойдутся). Вот здесь и выручает холодное напыление. Точно также, как в вышеописанных случаях, устанавливают «плиту», затягивают крепежные болты и помещают блок цилиндров на станок. От «живых» опор выставляют скалку и растачивают «убитую» опору в размер превышающий заводской на 1,5-2,0 мм. Затем плиту снимают и наносят на обработанные поверхности слой метала при помощи специального оборудования. Процесс напыления, если совсем коротко, происходит за счет того, что мелкие частицы алюминия или другого металла/сплава вылетают из сопла увлекаемые струей сжатого воздуха со сверхзвуковой скоростью и «прилипают» к наращиваемой поверхности. Т.о. создается «напыленный слой», который затем можно обрабатывать. После напыления «плита» снова устанавливается на блок и производиться расточка постели в ремонтный размер, как описано выше. После расточки, на напыленной опоре необходимо еще восстановить проточки под замки вкладышей, тщательно очистить все каналы от алюминиевой пыли и блок цилиндров готов к сборке.

Конечно, расточка постели коленчатого вала имеет массу нюансов и если писать о ней подробно, то получится книга порядочной толщины. В данной статье мы рассказали по сути лишь основные положения, которые, как мы надеемся, не смотря на краткость дают общее представление о данной востребованной операции.