Подсборка шатунно-поршневой группы двигателя ЗМЗ-40524
Очистить днища поршней и канавки для поршневых колец от нагара.
Поршни в цилиндры блока должны устанавливаться группа в группу, в соответствии с таблицей.
Поршни по наружному диаметру юбки и цилиндры по внутреннему диаметру сортируются на три размерные группы и маркируются буквами — A, B, C.
Буква, обозначающая размерную группу диаметра цилиндра, наносится краской на наружной поверхности блока цилиндров справа, против каждого цилиндра.
Размерные группы диаметров цилиндров определяются при изготовлении блока цилиндров.
При ремонте двигателя бывшего в эксплуатации и имеющего износ цилиндров необходимо провести повторные замеры диаметров цилиндров и определить их группу.
Замеры диаметров цилиндров производить при температуре плюс 20±3˚C.
Поршни маркируются буквами на днище (Рисунок 1).
Наибольший диаметр юбки поршня расположен в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца на расстоянии 47,5 мм от днища поршня.
Замеры диаметров юбки поршней производить при температуре поршней плюс 20 ± 3 °С.
Пальцы по наружному диаметру, шатуны и поршни по диаметру отверстия под палец сортируются на четыре размерные группы, которые маркируются краской или римскими цифрами (Таблица 1).
Размерная группа отверстия шатуна под палец маркируется краской на стержне в зоне поршневой головки.
Группа отверстия поршня обозначается римскими цифрами, выбитыми на его днище (Рисунок 1), а пальца — римскими цифрами, выбитыми на торце.
Шатун должен быть собран с пальцем одной размерной группы.
При превышении непараллельности осей отверстий поршневой и кривошипной головок максимально допустимой величины шатун деформирован и подлежит замене.
В случае износа отверстия втулки шатуна под палец более допустимого необходимо заменить втулку, выполнить проточку во втулке под масляный канал и обработать отверстие втулки под палец.
Перед установкой новой втулки замерить диаметр посадочного отверстия шатуна — при износе отверстия более допустимого шатун браковать.
Замеры поршней, пальцев и шатунов производить при температуре 20±3 °С.
Шатуны по массе сортируются на три группы и маркируются краской на крышке шатуна (Рисунок 1). Цвет маркировки:
— белый — соответствует массе шатуна 900. 905 г;
— зеленый — 895. 900 г;
— желтый — 890. 895 г.
Размерные группы поршней и цилиндров блока
Ремонтное увеличение
Обозначение группы
диаметр, мм
Поршня (юбка)
Цилиндра
Размерные группы пальцев, поршней и шатунов
диаметр, мм
Маркировка
Пальца
Отверстия
Шатуна
Поршня и пальца
В бобышке
поршня
Во втулке
шатуна
Для установки на двигатель следует брать шатуны одной группы по массе.
Поршни по массе не сортируются.
Проверить разницу масс подобранных комплектов поршень, палец, шатун и кольца, которая не должна превышать 10 г.
При большей разнице масс комплектов с целью исключения повышенных вибраций двигателя следует выровнять массу комплектов, для этого снять металл у шатунов более тяжелых комплектов с весовых бобышек поршневой или кривошипной головок, в зависимости от массы головок, до размера, не менее указанного на рисунке 2.
При удалении материала масса головок шатуна не должна выходить из следующих пределов: поршневой (m1) —211. 217 г, кривошипной (m2) — 679. 688 г.
Смазать поршневой палец маслом, применяемым на двигателе, и вставить в отверстия поршня и шатуна.
Шатуны и поршни при сборке с поршневым пальцем должны быть сориентированы следующим образом: надпись «FRONT» (перед), расположенная на наружной стороне бобышки под палец и выступ «А» на кривошипной головке шатуна должны быть направлены в одну сторону.
Крышка шатуна на шатун должна быть установлена так, чтобы уступ «Б» на крышке шатуна и выступ «А» на кривошипной головке или выбитые на боковой поверхности крышки и кривошипной головки номера цилиндров или пазы под вкладыши располагались с одной стороны (Рисунок 1).
Кольца, предназначенные для установки в цилиндры номинального диаметра, маркируются желтой краской на верхнем компрессионном кольце.
Для установки в цилиндры первого ремонтного размера — голубой, второго ремонтного размера — зеленой.
Тепловой зазор, замеренный в стыках, помещенных в цилиндр (Рисунок 4), для новых колец должен быть:
— 0,25. 0,45 мм у верхнего компрессионного кольца;
— 0,45. 0,65 у нижнего компрессионного кольца;
— 0,30. 0,55 мм у коробчатого маслосъемного кольца.
Для изношенных колец допускается максимальный размер в замке не более 1,5 мм.
Кольца для замера теплового зазора в замке помещать в верхнюю неизношенную часть цилиндра (от верхней кромки цилиндра до места расположения первого компрессионного кольца при нахождении поршня в ВМТ) или в оправку аналогичного диаметра.
Поверхность цилиндра предварительно очистить от нагара.
Установка поршневых колец с меньшим тепловым зазором в стыке приведет к схождению стыка кольца при работе двигателя и надиру цилиндра.
Установка изношенных колец с большим зазором приведет к снижению давления такта сжатия и повышенному угару масла.
Проверить щупом боковой зазор между кольцами и стенкой поршневой канавки (Рисунок 5). Проверку произвести по окружности поршня в нескольких точках.
Величина бокового зазора должна быть для новых колец и поршней 0,045. 0,090 мм. Для изношенных колец и поршней допускается максимальный зазор не более 0,15 мм.
Больший зазор приведет к увеличенному угару масла за счет «насосного» действия колец.
Надеть с помощью приспособления (Рисунок 6) поршневые кольца на поршень. Нижнее компрессионное кольцо устанавливать надписью «ТОР» (верх) на торце в сторону днища поршня. Кольца в канавках должны свободно перемещаться.
Вставить поршня в цилиндры следующим образом:
— сориентировать шатунно-поршневую группу таким образом, чтобы надпись «FRONT» (перед) на бобышке поршня была обращена в сторону переда блока цилиндров,
— протереть салфеткой постели шатунов и их крышек, протереть и вставить в них вкладыши,
— повернуть коленчатый вал так, чтобы кривошипы первого и четвертого цилиндров заняли положение, соответствующее НМТ;
— смазать вкладыши, поршень, шатунную шейку вала и первый цилиндр чистым маслом для двигателя;
— развести замки колец на угол 120° (ориентировочно) друг к другу, при этом стык пружинного расширителя должен быть размещен напротив замка коробки маслосъемного кольца до установки кольца на поршень.
Рекомендуется не располагать замки колец в плоскости, перпендикулярной оси пальца;
— надеть на болты шатунов предохранительные наконечники, с помощью специальной оправки с внутренней конусной поверхностью сжать кольца и вставить поршень в цилиндр (Рисунок 7).
Перед установкой поршня следует еще раз убедиться, что номера, выбитые на шатуне и его крышке, соответствуют порядковому номеру цилиндра, проверить правильность положения поршня и шатуна в цилиндре.
Подтянуть шатун за кривошипную головку к шатунной шейке, снять с болтов латунные наконечники, надеть крышку шатуна.
Крышку шатуна следует ставить так, чтобы номера, выбитые на крышке и шатуне, или пазы под вкладыши находились с одной стороны.
Завернуть гайки динамометрическим ключом моментом 68. 75 Нм (6,8. 7,5 кгсм).
В таком же порядке вставить поршень четвертого цилиндра.
Повернуть коленчатый вал на 180˚ и вставить поршни второго и третьего цилиндров.
Повернуть несколько раз коленчатый вал, который должен вращаться легко от небольшого усилия.
Ремонт и сервисное обслуживание автомобилей, двигателей и автоматических коробок передач
Диагностика блока цилиндров и поршневой группы двигателя ЗМЗ-405
Блок цилиндров ЗМЗ-405
Блок цилиндров двс ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь отлит из серого чугуна, цилиндры расточены непосредственно в блоке. Между цилиндрами выполнены протоки для охлаждающей жидкости.
Расчетный зазор между юбкой поршня и цилиндром (для новых деталей) должен быть равен 0,024–0,048 мм. Он определяется как разность размеров минимального диаметра цилиндра и максимального диаметра юбки поршня.
Требуемый зазор обеспечивается установкой в цилиндр поршня такой же группы, что и гильза. Для этого цилиндры и поршни двс ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь в зависимости от размеров (диаметров), полученных при механической обработке, разбиваются на пять групп (через 0,012 мм), обозначаемых буквами А, Б, В, Г, Д.
Размеры групп цилиндров: А – 95,536–95,548, Б – 95,548–95,560, В – 95,560–95,572; Г – 95,572–95,584; Д – 95,584–95,596 мм. Предельно допустимый износ цилиндров более 0,15 мм на диаметр.
При ремонте блока диаметр цилиндра может быть увеличен расточкой и хонингованием до размера 95,5+0,024 +0,084 мм или до размера 96,0+0,024+0,084 мм под поршни ремонтного (увеличенного) размера.
В нижней части блока цилиндров расположены опоры коленчатого вала – пять постелей коренных подшипников вала со съемными крышками из высокопрочного чугуна, которые крепятся к блоку болтами.
Отверстия в блоке цилиндров под коренные подшипники обрабатываются в сборе с установленными крышками, поэтому крышки невзаимозаменяемы.
Головка блока цилиндров ЗМЗ-405
Головка блока цилиндров двс ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь отлита из алюминиевого сплава, общая для всех четырех цилиндров.
Головка крепится к блоку цилиндров десятью болтами. Между блоком и головкой блока цилиндров установлена уплотнительная прокладка из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом.
Окна в прокладке под камеры сгорания и масляный канал окантованы жестью. Впускныые и выпускные каналы выпонены раздельно для каждого из шестнадцати клапанов ГРМ газораспределительного механизма.
Впускные каналы расположены с правой стороны головки блока, а выпускные – с левой стороны.
Гнезда для клапанов расположены в два ряда относительно продольной оси двигателя. Каждый цилиндр имеет два впускных и два выпускных клапана.
Соседняя пара клапанов управляет процессами впуска воздуха или выпуска отработавших газов. Стержни клапанов расположены под наклоном к продольной вертикальной плоскости головки блока цилиндров: впускных – на 17°, выпускных на 18°.
В головку блока цилиндров двигателя запрессованы седла из жаропрочного чугуна и направляющие втулки клапанов из серого чугуна.
В верхней части головки блока двс ЗМЗ-405 цилиндров в два ряда расположены опоры под шейки распределительных валов – по пять опор в каждом ряду. Опоры образованы постелями головки и съемными алюминиевыми крышками.
Передняя крышка, общая для передних опор обоих распределительных валов, крепится четырьмя болтами, а остальные крышки – двумя болтами.
Клапаны двигателя ЗМЗ-405
Клапаны мотора ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь изготовлены из жаропрочной стали: впускной – из хромокремнистой, а выпускной – из хромоникель-марганцовистой и азотирован.
На рабочую фаску выпускного клапана дополнительно наплавлен жаростойкий хромоникелевый сплав. Диаметр стержня клапана 8 мм, тарелка впускного клапана имеет диаметр 37 мм, а выпускного – 31,5 мм.
Клапаны двигателя работают в направляющих втулках, изготовленных из серого чугуна.
Втулки клапанов снабжены стопорными кольцами, которые препятствуют самопроизвольному перемещению втулок в головке блока.
Отверстия во втулках обрабатываются после запрессовки их в головку. Диаметральный зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой не должен быть более 0,2 мм.
Сверху на направляющие втулки клапанов надеты металлорезиновые маслоотражательные колпачки (сальники клапанов) с браслетной стальной пружиной.
Клапан двс ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь закрывается под действием двух пружин с разным направлением навивки, установленных соосно.
Нижними концами они опираются на шайбу, а верхним – на тарелку, удерживаемую двумя сухарями. Сложенные вместе сухари имеют форму усеченного конуса, а на их внутренних поверхностях выполнены буртики, входящие в проточки на стержне клапана.
Привод клапанов двигателя осуществляется от кулачков распределительного вала через гидравлические толкатели (гидротолкатели), установленные в гнездах головки блока цилинров.
Шатунно-поршневая группа двигателя ЗМЗ-405
Шатуны двс ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь – стальные кованые со стержнем двутаврового сечения.
Своими нижними (кривошипными) головками шатуны соединены через вкладыши с шатунными шейками коленчатого вала, а верхними головками (в которые запрессованы тонкостенные втулки из оловянистой бронзы) – через поршневые пальцы – с поршнями.
По диаметру отверстия верхней головки шатуна под поршневой палец шатуны разбиваются на четыре размерные группы с шагом через 0,0025 мм, которые маркируются краской на теле шатуна:
1 – белая (22,0070–22,0045 мм);
2 – зеленая (22,0045–22,0020 мм);
3 – желтая (22,0020–21,9995 мм);
4 – красная (21,9995–21,9970 мм).
Размерные группы подобранных шатунов и поршневых пальцев мотора ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь должны совпадать.
Перед подборкой поршневого пальца к шатуну следует учитывать, что шатуны сортируются по массе на две группы и маркируются краской на крышке шатуна: белый цвет – масса шатуна 0,900–0,905 г; зеленый – 0,895–0,900 г. На двигатель следует устанавливать шатуны одной группы по массе.
Кривошипная головка шатуна – разъемная. Крышка кривошипной головки крепится к шатуну двумя болтами со шлифованной посадочной частью.
Болты крепления крышек и гайки шатунных болтов изготовлены из легированной стали и термически обработаны.
Резьба на гайках самостопорящаяся. Крышки шатунов ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь обрабатываются в сборе с шатуном и поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой.
Для предотвращения возможной ошибки на шатуне и на крышке (на бобышках под болт) выбиты порядковые номера цилиндров. Они должны быть расположены с одной стороны.
Кроме того, углубления в крышке и шатуне для фиксирующих выступов вкладышей также должны находиться с одной стороны. В стержне и головках шатуна выполнено отверстие, через которое масло от шатунного подшипника подводится к днищу поршня для его охлаждения.
Поршни двс отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава и термически обработаны. Для улучшения приработки поверхность поршня имеет специальный профиль.
Головка поршня цилиндрическая, днище – плоское с четырьмя цековками под клапаны, которые предотвращают касание (удары) о днище поршня тарелок клапанов при нарушении фаз газораспределения, вызванном, например, обрывом цепи привода распределительных валов.
Юбка поршня мотора ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь овальная в поперечном сечении и бочкообразная в продольном.
Большая ось овала расположена в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца (величина овальности – 0,514–0,554 мм).
Наибольший диаметр юбки поршня располагается на 8 мм ниже оси поршневого пальца. Ось отверстия под поршневой палец немного смещена от оси симметрии поршня в правую (по ходу автомобиля) сторону для уменьшения шума от перекладывания поршня от одной стенки гильзы к другой при изменении направления движения поршня (вверх – вниз).
Поэтому, чтобы поршни работали правильно, они должны быть установлены в цилиндры в строго определенном положении. Для этого на одной из бобышек поршня имеется надпись «ПЕРЕД».
В соответствии с этой надписью поршень указанной стороной должен быть обращен к передней части двигателя.
Для подбора поршней к цилиндрам — при сборке двигателя ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь поршни разбиваются на пять размерных групп по наружному диаметру юбки (номинальный размер):
А – 95,488–95,500;
Б – 95,500–95,512;
В – 95,512– 95,524;
Г – 95,524–95,536;
Д – 95,536–95,548 мм.
Группа поршня клеймится на его днище.
По диаметру отверстия под поршневой палец поршни ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь подразделяются на четыре размерные группы, которые маркируются краской на бобышках поршня:
1 – белая (22,0000–21,9975 мм);
2 – зеленая (21,9975–21,9950 мм);
3 – желтая (21,9950–21,9925 мм);
4 – красная (21,9925–21,9900 мм).
Метки группы отверстия под палец могут также быть нанесены на днище поршня римскими цифрами, при этом каждой цифре соответствует свой цвет (I – белый, II – зеленый, III – желтый; IV – красный).
Размерные группы подобранных поршней и поршневых пальцев должны совпадать.
На цилиндрической поверхности головки поршня проточены три канавки под поршневые кольца: в двух верхних установлены компрессионные кольца, а в нижней – маслосъемное.
Компрессионные кольца препятствуют прорыву газов из цилиндра в картер двигателя и способствуют отводу тепла от поршня к цилиндру. Маслосъемное кольцо удаляет излишки масла со стенок цилиндра при движении поршня.
Компрессионные поршневые кольца ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь отлиты из чугуна.
Верхнее компрессионное кольцо работает в наиболее тяжелых условиях (при высоких температуре и давлении, а также при недостатке смазки).
Для увеличения износостойкости кольцо имеет бочкообразный профиль, а его наружная поверхность, прилегающая к цилиндру, покрыта слоем пористого хрома.
Нижнее компрессионное поршневое ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь кольцо в поперечном сечении несиммметричное – на его внутренней поверхности выполнена выточка, которая должна быть направлена вверх при установке кольца на поршень.
Нарушение этого условия вызывает резкое возрастание расхода масла и дымление двигателя. Для улучшения приработки рабочая поверхность нижнего компрессионного кольца покрыта слоем олова или кольцо полностью фосфатировано.
Маслосъемное кольцо сборное, состоит из двух стальных дисков и одного двухфункционального расширителя. На части двигателей устанавливалось чугунное маслосъемное кольцо с пружинным расширителем. Высота компрессионных колец – 2,0 мм, маслосъемного – 5,0 мм.
Номинальный зазор по высоте между поршневыми кольцами и канавками в поршне (можно измерить набором щупов) должен составлять: 0,050–0,087 мм – для компрессионных колец и 0,065–0,115 мм – для маслосъемных колец. Замок колец – прямой.
Поршневые пальцы двс ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Собольстальные, трубчатого сечения, плавающего типа.
Палец свободно вращается в бобышках поршня (зазор или натяг 0,0025 мм)и втулке верхней головки шатуна (зазор 0,0045–0,0095 мм), от выпадения зафиксирован двумя стопорными пружинными кольцами, расположеннымив проточках бобышек поршня.
Номинальный наружный диаметр пальца – 22 мм. Чтобы предупредить стук пальцев, их подбирают к поршням с минимальным зазором, допустимымпо условиям смазки.
Для удобства подбора поршневые пальцы двс ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь (по наружному диаметру) разбивают на четыре размерные группы, которые маркируются краской:
1 – белая (22,0000–21,9975 мм);
2 – зеленая (21,9975–21,9950 мм);
3 – желтая (21,9950–21,9925 мм);
4 – красная (21,9925–21,9900 мм).
Для обеспечения динамической уравновешенности двигателя суммарная масса комплектов, устанавливаемых в каждый цилиндр, – поршень, поршневой палец, кольца и шатун – не должна различаться более чем на 10 г.