Сборка двигателя автомобиля ГАЗ-66, ГАЗ-53
Для сборки двигателя, так же как и для его разборки, блок цилиндров двигателя в сборе с картером сцепления закрепляют на стенде (см. рис. 1).
Все детали двигателя перед сборкой подбирают по размерам, тщательно промывают, продувают сжатым воздухом и протирают чистыми салфетками. Все резьбовые соединения (шпильки, пробки, штуцера и т. д.), если они вывертывались при разборке или были заменены, необходимо ставить на сурике или свинцовых белилах, разведенных натуральной олифой.
Неразъемные соединения (заглушки блока и головок цилиндров) ставят на нитролаке.
К постановке на ремонтируемый двигатель не допускаются:
— шплинты и шплинтовочная проволока, бывшие в употреблении;
— пружинные шайбы, потерявшие упругость;
— болты и шпильки с вытянувшейся резьбой;
— гайки и болты с изношенными гранями;
— детали, имеющие на резьбе более двух забоин или вмятин или сорванные нитки резьбы;
Собирают двигатель в порядке, обратном разборке.
Ниже приводятся отдельные рекомендации и дополнительные требования по сборке двигателя.
При замене гильз цилиндров перед установкой гильзу подбирают по гнезду в блоке цилиндров.
Гильзы подбирают при помощи точной металлической линейки и набора щупов следующим образом:
— гильза, установленная на свое место в блоке цилиндров без уплотнительных прокладок, должна утопать относительно привалочной поверхности блока цилиндров.
Линейку устанавливают на привалочную поверхность, а щуп вводят в зазор между линейкой и торцом гильзы (рис. 2).
Толщину прокладки выбирают таким образом, чтобы после установки гильзы с прокладкой было обеспечено возвышение ее над поверхностью блока цилиндров в пределах 0,02—0,09 мм.
Уплотнительные прокладки выпускают различной толщины:
0,3; 0,2; 0,15 и 0,1 мм. В зависимости от зазора на гильзу цилиндра надевают ту или иную прокладку, иногда необходимую величину получают набором прокладок различной толщины.
После установки в блок цилиндров гильзы закрепляют втулками-зажимами (см. рис. 3).
В качестве заднего сальника на двигателях применяют асбестовый шнур, пропитанный масляно-графитовой смесью. В гнезда блока цилиндров и сальникодержателя укладывают шнур длиной 140 мм. При помощи приспособления шнур опрессовывают в своих гнездах легкими ударами молотка, как указано на рис. 4. Не снимая приспособления, подрезают концы шнура заподлицо с плоскостью разъема сальникодержателя. Срез должен быть ровным, разлохмачивание концов и неровный срез не допускаются.
При сборке коленчатого вала с маховиком и сцеплением соблюдают следующие требования.
Гайки крепления маховика затягивают, обеспечивая момент 7,6—8,3 кГм.
При сборке сцепления ведомый диск устанавливают демпфером к нажимному диску и центрируют по подшипнику коленчатого вала (в качестве оправки может быть использован ведущий вал коробки передач).
Метки «О», выбитые на кожухе нажимного диска и маховика около одного из отверстий для болтов крепления кожуха, необходимо совместить.
Коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением должны быть динамически сбалансированы. Допустимый дисбаланс 70 Гсм.
При балансировке снимают лишнюю массу с тяжелой стороны высверливанием металла маховика на расстоянии 6 мм от зубчатого венца сверлом диаметром 8 мм на глубину не более 10 мм.
Если дисбаланс собранного вала превышает 180 Гсм, вал разбирают и балансируют каждую деталь отдельно. Дисбаланс маховика не должен превышать 35 Гсм; дисбаланс нажимного диска в сборе с кожухом — 36 Гсм; Дисбаланс ведомого диска— 18 Гсм.
Крышки коренных подшипников устанавливают так, чтобы фиксирующие выступы вкладышей находились с одной стороны, а номера или метки, выбитые на крышках, соответствовали номерам постелей. При установке передней крышки необходимо следить, чтобы фиксирующий усик задней шайбы упорного подшипника вошел в паз крышки, и чтобы не образовывалось ступеньки между торцом крышки и торцом блока цилиндров.
Гайки крепления крышек коренных подшипников затянуть (момент 11—12 кГм). После затяжки и шплинтовки гаек крышек коренных подшипников коленчатый вал должен легко вращаться от небольших усилий.
После напрессовки шестерни коленчатого вала (рис. 5) при помощи съемника и упорной втулки проверить осевой зазор коленчатого вала, для чего отжать коленчатый вал к заднему концу двигателя и при помощи щупа определить зазор между торцом задней шайбы упорного подшипника и торцом передней коренной шейки коленчатого вала (рис. 6). Зазор должен быть в пределах 0,075 — 0,175 мм.
При сборке деталей шатунно-поршневой группы необходимо соблюдать следующие требования.
Поршневые пальцы подбирают к шатунам так, чтобы при комнатной температуре (+18 0 С) слегка смазанный палец плавно перемещался в отверстии шатуна под легким усилием большого пальца руки.
Перед сборкой поршни нагревают в горячей воде до +70 0 С.
Запрессовка пальца в холодный поршень не допускается, так как это может привести к порче поверхностей отверстий бобышек поршня, а также к деформации самого поршня.
Шатуны и поршни при сборе ориентируют следующим образом: для поршней первого, второго, третьего и четвертого цилиндров надпись на поршне «перед» и номер, выштампованный на стержне шатуна, должны быть направлены в противоположные стороны, а для поршней пятого, шестого, седьмого и восьмого цилиндров — в одну сторону (рис. 7).
Стопорные кольца поршневого пальца устанавливают в канавки бобышек поршня так, чтобы отгиб усика был направлен наружу.
Поршневые кольца подбирают по гильзам, в которых они будут работать. Зазор, замеренный в стыке кольца, уложенного в гильзу, должен быть в пределах 0,3—0,5 мм для компрессионных и маслосъемных колец. В верхнюю поршневую канавку устанавливают хромированное, а во вторую — луженое компрессионное кольцо выточкой на внутренней стороне к днищу.
Перед установкой в гильзы цилиндров стыки поршневых колец расположить под углом в 120° друг к другу, а на шатунные болты следует надеть защитные латунные колпачки, чтобы избежать случайной порчи поверхности шатунных шеек.
При установке поршней в гильзы цилиндров следить за тем, чтобы надпись на поршне «перед» была направлена к переднему торцу блока цилиндров. Гайки болтов шатуна затянуть (момент 6,8 — 7,5 кгм) и законтрить.
После запрессовки шестерни на распределительный вал (рис. 8) проверить щупом осевой зазор между упорным фланцем и торцом шестерни распределительного вала. Зазор должен быть в пределах 0,08 — 0,2 мм.
Как работает поршень двигателя внутреннего сгорания?
В цилиндро-поршневой группе (ЦПГ) происходит один из основных процессов, благодаря чему двигатель внутреннего сгорания функционирует: выделение энергии в результате сжигания топливовоздушной смеси, которая впоследствии преобразуется в механическое действие – вращение коленвала. Основной рабочий компонент ЦПГ — поршень. Благодаря ему создаются необходимые для сгорания смеси условия. Поршень — первый компонент, участвующий в преобразовании получаемой энергии.
Поршень двигателя имеет цилиндрическую форму. Располагается он в гильзе цилиндра двигателя, это подвижный элемент – в процессе работы он совершает возвратно-поступательные движения и выполняет две функции.
- При поступательном движении поршень уменьшает объем камеры сгорания, сжимая топливную смесь, что необходимо для процесса сгорания (в дизельных моторах воспламенение смеси и вовсе происходит от ее сильного сжатия).
- После воспламенения топливовоздушной смеси в камере сгорания резко возрастает давление. Стремясь увеличить объем, оно выталкивает поршень обратно, и он совершает возвратное движение, передающееся через шатун коленвалу.
Что такое поршень двигателя внутреннего сгорания автомобиля?
Устройство детали включает в себя три составляющие:
Указанные составляющие имеются как в цельнолитых поршнях (самый распространенный вариант), так и в составных деталях.
Днище
Днище — основная рабочая поверхность, поскольку она, стенки гильзы и головка блока формируют камеру сгорания, в которой и происходит сжигание топливной смеси.
Главный параметр днища — форма, которая зависит от типа двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и его конструктивных особенностей.
В двухтактных двигателях применяются поршни, у которых днище сферической формы – выступ днища, это повышает эффективность наполнения камеры сгорания смесью и отвод отработанных газов.
В четырехтактных бензиновых моторах днище плоское или вогнутое. Дополнительно на поверхности проделываются технические углубления – выемки под клапанные тарелки (устраняют вероятность столкновения поршня с клапаном), углубления для улучшения смесеобразования.
В дизельных моторах углубления в днище наиболее габаритны и имеют разную форму. Такие выемки называются поршневой камерой сгорания и предназначены они для создания завихрений при подаче воздуха и топлива в цилиндр, чтобы обеспечить лучшее смешивание.
Уплотняющая часть предназначена для установки специальных колец (компрессионных и маслосъемных), задача которых — устранять зазор между поршнем и стенкой гильзы, препятствуя прорыву рабочих газов в подпоршневое пространство и смазки – в камеру сгорания (эти факторы снижают КПД мотора). Это обеспечивает отвод тепла от поршня к гильзе.
Уплотняющая часть
Уплотняющая часть включает в себя проточки в цилиндрической поверхности поршня — канавки, расположенные за днищем, и перемычки между канавками. В двухтактных двигателях в проточки дополнительно помещены специальные вставки, в которые упираются замки колец. Эти вставки необходимы для исключения вероятности проворачивания колец и попадания их замков во впускные и выпускные окна, что может стать причиной их разрушения. 
Перемычка от кромки днища и до первого кольца именуется жаровым поясом. Этот пояс воспринимает на себя наибольшее температурное воздействие, поэтому высота его подбирается, исходя из рабочих условий, создаваемых внутри камеры сгорания, и материала изготовления поршня.
Число канавок, проделанных на уплотняющей части, соответствует количеству поршневых колец (а их может использоваться 2 — 6). Наиболее же распространена конструкция с тремя кольцами — двумя компрессионными и одним маслосъемным.
В канавке под маслосъемное кольцо проделываются отверстия для стека масла, которое снимается кольцом со стенки гильзы.
Вместе с днищем уплотнительная часть формирует головку поршня.
Вас также заинтересует:
Юбка выполняет роль направляющей для поршня, не давая ему изменить положение относительно цилиндра и обеспечивая только возвратно-поступательное движение детали. Благодаря этой составляющей осуществляется подвижное соединение поршня с шатуном.
Для соединения в юбке проделаны отверстия для установки поршневого пальца. Чтобы повысить прочность в месте контакта пальца, с внутренней стороны юбки изготовлены специальные массивные наплывы, именуемые бобышками.
Для фиксации пальца в поршне в установочных отверстиях под него предусмотрены проточки для стопорных колец.
Типы поршней
В двигателях внутреннего сгорания применяется два типа поршней, различающихся по конструктивному устройству – цельные и составные.
Цельные детали изготавливаются путем литья с последующей механической обработкой. В процессе литья из металла создается заготовка, которой придается общая форма детали. Далее на металлообрабатывающих станках в полученной заготовке обрабатываются рабочие поверхности, нарезаются канавки под кольца, проделываются технологические отверстия и углубления.
В составных элементах головка и юбка разделены, и в единую конструкцию они собираются в процессе установки на двигатель. Причем сборка в одну деталь осуществляется при соединении поршня с шатуном. Для этого, помимо отверстий под палец в юбке, на головке имеются специальные проушины.
Достоинство составных поршней — возможность комбинирования материалов изготовления, что повышает эксплуатационные качества детали.
Материалы изготовления
В качестве материала изготовления для цельнолитых поршней используются алюминиевые сплавы. Детали из таких сплавов характеризуются малым весом и хорошей теплопроводностью. Но при этом алюминий не является высокопрочным и жаростойким материалом, что ограничивает использование поршней из него.
Литые поршни изготавливаются и из чугуна. Этот материал прочный и устойчивый к высоким температурам. Недостатком их является значительная масса и слабая теплопроводность, что приводит к сильному нагреву поршней в процессе работы двигателя. Из-за этого их не используют на бензиновых моторах, поскольку высокая температура становится причиной возникновения калильного зажигания (топливовоздушная смесь воспламеняется от контакта с разогретыми поверхностями, а не от искры свечи зажигания).
Конструкция составных поршней позволяет комбинировать между собой указанные материалы. В таких элементах юбка изготавливается из алюминиевых сплавов, что обеспечивает хорошую теплопроводность, а головка – из жаропрочной стали или чугуна.
Но и у элементов составного типа есть недостатки, среди которых:
- возможность использования только в дизельных двигателях;
- больший вес по сравнению с литыми алюминиевыми;
- необходимость использования поршневых колец из жаростойких материалов;
- более высокая цена;
Из-за этих особенностей сфера использования составных поршней ограничена, их применяют только на крупноразмерных дизельных двигателях.