|
Нередко при ремонте двигателя бывает так. Коленчатый вал и блок цилиндров отремонтированы грамотно. Двигатель собран и установлен, мастер в предвкушении Виктории. Ключ - вправо, торжественный пуск... А лампочка аварийного давления масла на приборной панели упрямо не желает гаснуть. Растерянность и разочарование моториста, обиды, претензии и повышенное давление (артериальное, у клиента, конечно). Чтобы избежать отрицательных эмоций, нужно не только «вовремя заплатить налоги», но и обязательно проверить состояние головки блока, распределительного вала и его постели.
Приведенный пример не надуман, такое происходит сплошь и рядом. Так повелось, что в представлении большинства авторемонтников и автолюбителей понятие «ремонт двигателя» отождествляется с такими операциями, как шлифовка шеек коленчатого вала, замена вкладышей, поршневых колец и прокладок. Реже - с растачиванием и хонингованием стенок цилиндров. Все прочие виды восстановительных работ по механическим системам двигателя большинством заказчиков воспринимаются как необязательные. На них предпочитают экономить.
Сказанное в полной мере относится к ремонту головки блока цилиндров. Хорошо, если заменят маслосъемные колпачки и притрут клапаны. А в каком состоянии сами клапаны и направляющие втулки, какова геометрия плоскости головки, что с распределительным валом, наконец? На такие вопросы - ответ стандартный: да что с ними случится, «на глаз», вроде бы, все в порядке. При таком подходе не удивляйтесь, если, запустив отремонтированный двигатель, вы услышите, как говорят мотористы, «незлобный стучок». Это головка сообщает вам о том, что вы были не правы.
Хочется напомнить, что головка блока - механизм гораздо более тонкий, чем блок. В ней нет мелочей. Поэтому при ремонте двигателя ей нужно уделять должное внимание.
О неприятном
Шумная работа двигателя - меньшая из неприятностей, которые может доставить неисправная головка. Низкое давление в системе смазки - более серьезная беда, грозящая скорым выходом из строя двигателя. В большинстве случаев причиной является повышенный износ шеек распределительного вала или внутренних поверхностей опор вала, ласково именуемых «постелью».
Ремонтная практика показывает, что такой болезнью в разной степени тяжести страдает каждый второй двигатель, поступающий в ремонт.
Характер износа шеек и постели различен. Шейки вала изнашиваются равномерно по окружности, так как вал вращается. Неподвижная постель вырабатывается неравномерно, так как нагрузка на распределительный вал определяется главным образом реакцией сжимаемых клапанных пружин. В силу этого постель изнашивается либо в верхней, либо в нижней части в зависимости от конструкции газораспределительного механизма.
Заметить отклонение от нормы «на глаз» практически невозможно. Определить его можно только замером эллипсности отверстий опор вала. Если эллипсность превышает 0,15 мм - без ремонта не обойтись.
Прежде, чем принимать решение о ремонте, стоит прикинуть, можно ли исправить ситуацию заменой распределительного вала. Иногда установка нового вала взамен изношенного позволяет уменьшить зазор в паре шейка/опорная поверхность до приемлемого уровня. Правда, такие случаи редки, чаще приходится прибегать к ремонту.
Это касается эксплуатационного износа. Случается и аварийный износ. Главная причина - недостаток или отсутствие смазки одной или нескольких шеек распределительного вала. Износ в этом случае имеет вид хорошо заметных грубых задиров на поверхности постели. Понятно, что это также ремонтный случай.
«Постельные дела»
Ремонтные технологии различаются в зависимости от конструкции постели и степени ее износа. В головках большинства современных двигателей применяются разъемные опоры распределительного вала, у которых верхняя крышка крепится к основанию болтами. Это позволяет при небольшой выработке отверстия опоры (эллипсность до 0,1-0,15 мм) решить проблему «занижением» верхней крышки. Для этого плоскость разъема крышки торцуют на расчетную величину фрезерованием или шлифовкой, уменьшая тем самым эллипсность отверстия.
При больших износах (эллипсность 0,15-0,6 мм) только «занижением» крышки обойтись не удается и приходится применять более сложную восстановительную технологию. Не в последнюю очередь ее сложность обусловливается тем, что с целью обеспечения соосности отверстий в опорах, их обработка должна производиться с одного «установа» детали (головки).
Далеко не во всех двигателях распределительный вал фиксируется в разъемных опорах. Применяются и другие конструкции. Вот несколько примеров.
В двигателях Mercedes-Benz c индексом М123 и М115 опоры распредвала выполнены неразъемными. Они представляют собой отдельные детали, каждая из которых крепится к корпусу головки. Аналогичным образом постель распредвала устроена на двигателях L26, L28 фирмы Nissan.
У баварских моторов М10, М20, М30 постель распредвала составляет единое целое с головкой. Головки двигателей Opel моделей N16, N18, N20 состоят из двух половин. Распредвал крепится в неразъемных опорах, составляющих единое целое с верхней частью корпуса. На некоторых моторах Volvo постель распредвала выполнена на опорах, сделанных заодно аж с клапанной крышкой!
Ремонт постелей таких замысловатых конструкций «малой кровью», то есть подрезанием чего-либо, невозможен за неимением того, что можно было бы подрезать. Более того, он не прост и в тех случаях, когда конструкцией предусмотрена возможность замены специальных изнашиваемых втулок «под обработку», запрессовывающихся в отверстия опор. После их замены опорные поверхности постели все равно нужно расточить для обеспечения соосности и требуемого зазора. А это даже при наличии универсального металлобрабатывающего оборудования сделать практически невозможно - необходимо специализированное.
Похоже, что именно поэтому у большинства мотористов выработалось такое прохладное отношение к состоянию распредвала и его постели. Действительно, что толку от того, что ты «намерил» повышенные зазоры? Даже если распредвал заменить на новый, то как восстановить первоначальную геометрию отверстий опор?
Хорошо, если удастся отыскать бывшую в употреблении головку, лишенную таких «нерешаемых» проблем. Вот только с каждым годом найти их все труднее, да и «разборщики», чувствуя дефицитность товара, цены на головки для «пожилых» моторов не снижают.
Впрочем, поводом для статьи послужило не желание нагнать страха и еще раз указать на неразрешимые проблемы. Хочется рассказать о том, как их можно решить, причем с минимальными материальными и временными затратами.
Технология
Метод уменьшения зазора между шейками распределительного вала и опорными поверхностями занижением высоты верхних крышек применим, как упоминалось, только в случае разъемных опор и небольшой эллипсности. Между тем, известны и более универсальные технологии. Одна из них, о которой мы расскажем, позволяет нормализовать зазор для любых конструкций постелей при износах в виде эллипсности величиной до 0,6 мм. Она также используется для устранения аналогичных по глубине задиров опорных поверхностей.
Технология существует не на бумаге. Она освоена и уже несколько лет применяется на столичном предприятии «Иномотор», специализирующемся на ремонте двигателей. За это время были отработаны тонкости технологических операций для постелей различных конструкций и различных видов повреждений. Познакомимся с сутью метода и его особенностями.
На первом этапе работ все поверхности постели, имеющие эксплуатационную или аварийную выработку, растачиваются «как чисто», до ее полного устранения. Обработка выполняется на специализированном расточном станке фирмы Sunnen. Он позволяет с одного «установа» обрабатывать все опоры головок практически всех типов автомобильных двигателей. Чистота поверхности контролируется визуально, форма - с помощью нутромера. В завершение промеряется и фиксируется диаметр полученных отверстий. На основании этих данных рассчитывается требуемый диаметр шеек распределительного вала. В основе рассчета - обеспечение зазора 0,05-0,08 мм.
Дальнейшая работа проводится с распредвалом. Он готовится к наварке шеек. На этом этапе тщательно проверяется состояние центровочных отверстий и отсутствие радиальных биений, вызванных возможным прогибом вала. При необходимости восстанавливается точность центровки и выполняется рихтовка. Иногда на подготовительном этапе приходится предварительно подшлифовывать шейки для того, чтобы после окончательной шлифовки их рабочая поверхность оказалась примерно посередине наваренного слоя.
Наварка шеек стальной лентой выполняется контактным способом на промышленной установке отечественного производства, разработанной для восстановления распределительных и коленчатых валов автомобильных двигателей. К поверхности шейки приваривается полоса металла толщиной 0,5 мм. Сварка ведется в полуавтоматическом режиме. Автоматика контролирует скорость вращения детали, продольную подачу дисковых электродов, силу их сжатия, длительность и величину импульса тока. Оптимальное качество навариваемого слоя зависит от точного соотношения всех параметров и подбирается опытным путем.
В процессе наварки шейка охлаждается водой. Точечный характер процесса сварки и интенсивное охлаждение способствуют незначительному нагреву тела распредвала и минимальной деформации. Марка навариваемого металла подбирается таким образом, чтобы в результате термического воздействия в процессе наварки (нагрев-охлаждение) восстановленный слой приобретал требуемую твердость. Таким способом удается за один прием увеличить диаметр шейки на величину до 0,5 мм.
Распредвал с наваренными шейками снова поступает на участок шлифовки. Здесь на специализированном круглошлифовальном станке шейки шлифуются, каждая до требуемого диаметра.
Завершается процесс контрольной сборкой. Распределительный вал укладывают в постель и проверяют, как он там себя «чувствует».
Прочие подробности процесса восстановления показаны на иллюстрациях на примере ремонта постели головки 6-цилиндрового рядного двигателя L28 автомобиля Nissan Patrol. Постель распределительного вала образована пятью неразъемными опорами, закрепляемыми на корпусе головки болтами. Двигателю вскоре исполнится два десятка лет. Немудрено, что постель распредвала имеет эксплуатационный износ - эллипсность отверстий опор около 0,4 мм.
На первый взгляд кажется, что технология сложна. Тем более, что можно представить иную, позволяющую обойтись без наварки вала. Например, можно было бы по необходимости выполнить профилактическую шлифовку вала, запрессовать в предварительно расточенные отверстия опор ремонтные вставки и еще раз расточить их под полученный диаметр шеек.
На самом деле, технология настолько отработана, что на всю работу по ремонту постели пятиопорного вала ушло немногим более 2 часов. Приходится согласиться, что ремонт с использованием любой другой технологии занял бы существенно больше времени. Притом, по отзывам мастеров, нареканий на качество таких работ со стороны клиентов не бывает.
Данная методика применяется при износе постели до 0,5-0,6 мм. А если выработка больше? И на этот случай есть проверенное решение! Технология дополняется еще одной операцией. Поверхности отверстий опор перед растачиванием навариваются с применением аргоно-дуговой сварки.
Экономика
Предвидим сомнения скептиков: мол, сделать-то можно все, но насколько это выгодно по деньгам? Давайте прикинем на примере ремонта той же головки «японской патрульной машины».
Восстановление одной шейки распределительного вала стоит 10 долл. Вал - пятиопорный, его ремонт обошелся в 50 долл. Операция растачивания постели одного вала оценивается в сумму от 60 до 100 долл. Цена зависит от количества опор и степени сложности работы. В данном случае клиент заплатил 80 долл. Итого, стоимость всей работы - 130 долл.
Оценивая экономическую эффективность, нельзя забывать о том, что восстановлением постели комплекс работ по ремонту головки может не ограничиться. Возможно, потребуется выполнить и другие операции, которые будут стоить денег. А последние, как известно, любят счет.
Занимаясь подсчетами, учитывайте, что бэушная головка при всех ее явных и скрытых дефектах может стоить от 300 до 500 долл. Заплатив же деньги за восстановительный ремонт, вы получите не просто работоспособную головку, но и гарантию предприятия, что ее рабочие характеристики соответствуют заводским.
|
