При ремонті двигуна не завжди вдається обійтися шліфуванням шийок колінчастого вала або заміною вкладишів. Доводиться відновлювати опорні поверхні (постіль) вала. Розглянемо основні дефекти, що виникають при пошкодженні ліжок коленвала і як її відновити.
Часто виникають дефекти ліжок коленвала
Найпоширеніший дефект циліндричних поверхонь – відхилення форми їх поперечного перерізу від окружності, що проявляється у вигляді эллипсности. Причини різні. Насамперед еліпсність отворів може виникнути в результаті нормальної, але тривалої експлуатації двигуна.
У цьому випадку спостерігається практично однакове збільшення діаметрів усіх отворів у порівнянні з номінальним значенням в напрямі, співпадаючому з напрямом переміщення поршнів. Причому деформуються, головним чином, найменш жорсткі частини опори – корінні кришки.
Така картина характерна для більшості двигунів з чавунними блоками незалежно від виробника. У двигунів з блоками з легких сплавів після пробігу 200-300 тис. км виявляється інша картина. Еліпсність отворів ліжку утворюється за рахунок збільшення їх розміру в площині роз’єму опор блоку з корінними кришками. У зазначених випадках, як правило, різниця діаметрів, виміряна в площині роз’єму опори і перпендикулярно їй, може складати величину до 0,05 мм.
Еліпсність отворів ліжку може спостерігатися при малих пробігах як результат порушення режиму змащення корінних підшипників. Початкова стадія процесу супроводжується різким підвищенням температури в зоні контакту шийки і вкладиша, що призводить до нагріву ліжку валу, безпосередньо контактує з підшипниками. В результаті відбувається ослаблення конструкційних елементів опор вала, насамперед болтів кришок. При цьому геометрія отвори в опорі порушується.
Двигуни, які мають легкосплавний блок циліндрів, також страждають від перегріву. У них форма отворів ліжку спотворюється в основному за рахунок зміни геометрії алюмінієвих частин опор.
Серйозне пошкодження поверхонь ліжку відбувається, коли підвищення температури в зоні тертя шийки з підшипником призводить до повного розплавлення антифрикційного шару і “прихвату” вкладиша. Провертання вкладиша викликає швидке стирання опорних поверхонь шийки. Частіше пошкоджується одна з опор, що має найгірші умови змащення.
Ремонт ліжок коленвала
Для відновлення працездатності колінчастого вала, будь-які відхилення розміру отворів ліжку від номіналу, що перевищують величину 0,02 мм, потрібно усувати. В залежності від глибини пошкодження ліжку, застосовуються різні способи ремонту. Всі вони переслідують мета: відновити необхідний розмір і строгу форму отворів в опорах, необхідні для нормальної роботи підшипників.
Основний прийом, який застосовується при ремонті, – заниження висоти корінних кришок. Таким чином вдається створити необхідний припуск на подальшу механічну обробку отворів в номінальний розмір. Обробка ліжку виконується за один “установ” або растачиванием, або хонінгуванням, що визначається необхідною глибиною обробки.
Технологія відновлення не складна і здійсненна при наявності відповідного обладнання. Однак даний метод має особливість. Справа в тому, що обробка ліжку з заниженням кришок викликає зміщення осі отворів у бік опорних поверхонь блоку. При акуратній обробці воно становить приблизно половину від величини эллипсности отворів. Природно, вісь колінчастого вала, встановленого в відремонтовану постіль, також зміститься на зазначену величину.
Значна зміна положення осі коленвала (більше 0,08 мм) може призвести до небажаних наслідків. По-перше, може порушитися працездатність переднього і заднього сальников, аж до втрати герметичності. По-друге, можливі проблеми при стикуванні двигуна з КПП, а також негативний вплив на роботу агрегатів трансмісії. Більшою мірою це стосується автоматичних трансмісій. З досвіду відомо, що для АКПП критичним є зміщення 0,05 мм, в той час як для механічних коробок – 0,1 мм.
По-третє, зсув осі вала змінює розмір камери згоряння, впливаючи на ступінь стиснення. До цього фактору найбільш чутливі дизельні двигуни. Камера згоряння, має невелику висоту, розташована, в основному, в головці блоку, і незначне збільшення висоти підйому поршня може призвести до його “зустрічі” з ГБЦ.
При дуже значному пошкодженні однієї з опор вала перевіряють і при необхідності відновлюють геометрію інших, використовуючи метод заниження кришок. Так як кришку пошкодженої опори можна безболісно знизити на більшу величину, розглядають варіанти ремонту “блокової” частини. З нею можна вчинити по-різному: або підібрати відповідний вкладиш під збільшений зовнішній розмір, або виготовити вставку П-образного перетину, яку приварюють до попередньо расточенной пошкодженої поверхні. Остаточну обробку отвору “в розмір” виконують растачиванием відносно осі вже оброблених опорних отворів.
Можливих варіантів багато. З них вибирається такий, який дозволяє досягти мети з мінімальним зміщенням осі валу і мінімальними змінами в конструкції двигуна.
