7. Растачивание циліндра
Циліндр, зношений при нормальній роботі або має задір. можна відремонтувати. Циліндр знімають з двигуна, очищають від нагару в випускному каналі і в вихідному патрубку і передають в спеціалізовану майстерню. Там циліндр встановлюють на спеціальний горизонтально-розточний верстат. Всі нерівності усувають обробкою. При розточуванні внутрішній діаметр циліндра збільшується. Для циліндра з новим розміром необхідний новий поршень з великим діаметром, тому ремонтні розміри нормалізовані, різниця становить 0,25 мм. Після обробки на горизонтально-розточувальному верстаті циліндр в деяких випадках шліфують на внутрішньошліфувальних верстатах. Зазвичай циліндр хонингуется.
Потім миють, контролер вимірює діаметр і визначає по ньому групу циліндра (А, В або С).
Для марнування циліндрів встановлені нормалізовані ремонтні діаметри (табл. 8).
87
Так само як у циліндрів з номінальними діаметрами, у марнування циліндрів контролюють ті ж діаметри: у циліндрів двигунів моделей 634, 633 і 362 це діаметри D1
D2 і D3, у інших двигунів з робочим об'ємом 350 см3 і одноциліндрових двигунів з робочим об'ємом 250 см3 діаметр один, він однаковий по всій висоті циліндра. Цим діаметрами і групам циліндра при кожній їх ремонтній розточування відповідають діаметри і групи поршнів. Робочий зазор в холодному стані становить знову приблизно 0,09 мм.
Однак можуть зустрітися випадки, коли вироблення поверхні або елліпсность зношеного циліндра настільки великі, що перший ремонтний розмір не проходить. Тоді перший ремонтний розмір пропускають і циліндр розточують на розміри, відповідні другому ремонтним розміром або з наступних підстав. Згідно порядковому номеру ремонту слід купувати поршень з поршневими кільцями. Звертаємо Вашу увагу, що багато майстерні народного підприємства «Мототехна» комплектують циліндр з поршнем і поршневими кільцями або постачають комплектні циліндри ремонтних розмірів.
8. Кільця поршневі
Поршневі кільця виготовлені зі спеціального чавуну, що володіє високою зносостійкістю при високих температурах. У робочому положенні кільця фіксують штифтом в канавці поршня так, щоб під час роботи двигуна вони не могли повертатися і щоб замок кільця рухався уздовж стінки циліндра в вертикальному напрямку. Замок не повинен перетинати канал, в іншому випадку кільце разожмется і зламається. Встановлене в циліндрі кільце розтискується силами пружності, так що питоме навантаження на контактну поверхню становить 8-15 Н / см2 (0,8-1,5 кгс / см2).
Зазор в замку поршневого кільця - хороший критерій ступеня зносу кілець і циліндра.
Якщо вставити кільце в циліндр на відстані близько 30 мм від верхнього краю, то у нового кільця в новому циліндрі зазор в замку повинен бути в межах 0,25-0,5 мм. У зношеного циліндра, припускаючи в цьому місці найбільший знос, зазор в замку не повинен бути більше I мм. Якщо зазор більше, то причиною цього може бути знос не тільки циліндра, а й кільця. Зовнішня сторона кільця під час роботи зношується, так що кільце може розтиснути більше, ніж це потрібно, і зазор в замку зростає. Справжня причина збільшення зазору визначається просто.
Кільце замінюють новим (кожен власник мотоцикла повинен мати їх в запасі три або чотири).
Кільце вставляють в циліндр на те саме місце. Якщо зазор в замку виходить такий же, то це
88
значить, що зношений циліндр. Якщо виміряна величина менша за попередню, то на збільшення зазору впливає і кільце, тому доцільно його замінити. Одночасно зі збільшення зазору можна визначити і необхідність растачивания циліндра. Тому зазор в замку поршневого кільця є показником зносу двигуна. Якщо з якихось міркувань замінюють кільця або деякі з них, то доцільно трохи затупити їх зовнішні кромки шліфувальним кругом або шабером. Це скорочує термін підробітки нового поршневого кільця. а також знижує рівень шуму при роботі. Кільце, у якого кромки затуплені навіть трохи,
«М'якше» набігає на кромки каналів циліндра, створює менше шуму при роботі і має менші механічні навантаження. Зрозуміло, що необхідно злегка затупити також і кромки каналів, особливо верхні і нижні. Особливо важливо це виконати після розточування циліндра: кромки каналів в циліндрі залишаються дуже гострими, і поршневі кільця, проходячи канали, видають характерний дзвінкий цокали звук. Після будь-якої обробки кільця і циліндр необхідно ретельно вимити в чистому бензині. Несправності поршневого кільця вже розглядалися. Поршневі кільця піддаються значним тепловим і механічним навантаженням.
Механічні навантаження кільця підвищуються ще в результаті того, що деякою частиною по колу воно стикається з каналами. Кільце прагне розтиснутися, отже, коли воно проходить отвір каналу, то трохи вигинається в його сторону. Однак як тільки кільце стикається з поверхнею циліндра по всій довжині кола (за межами каналів), воно приймає вихідну форму. І хоча вигинання кільця дуже невелика (не слід допускати, щоб воно було занадто великим), внаслідок нього виникають швидкі зміни форми і деформація.
Напруження в кільцях внаслідок змін форми, навіть якщо ці зміни невеликі, великі, так як повторюваність змін висока. Нормальне кільце такі напруги витримує. Причиною цьому є однорідна структура чавуну, з якого виготовлено кільце. Однак іноді в матеріалі можуть утворитися порожнечі, які неможливо виявити. Вони стають осередком втомних руйнувань матеріалу, і кільце ламається. Такі випадки, однак, рідкісні. Зазначені несправності в основному відбуваються з вини мотоциклістів, а саме внаслідок безвідповідальної і некваліфікованої обробки каналів в циліндрі, причому ширину каналів (головним чином випускного) збільшують до неприпустимо великих розмірів. Кільце вигинається в такому каналі досить помітно, і при роботі його швидко досягається межа витривалості. Іншу грубу помилку роблять деякі любителі, коли розширюють канали, не беручи до уваги положення замків кілець. Третьою причиною зазвичай є неправильна установка поршня (стрілкою назад), при якій замки кілець перетинають канали.
Зламане поршневі кільця зазвичай вклинюється між поршнем і циліндром і залишає на циліндрі такі борозни, які неможливо усунути обробкою; вириває матеріал поршня між поршневими кільцями. уламки кілець проникають в тіло поршня, розбивається зсередини головка, і, нарешті, уламком кільця заклинює поршень в циліндрі.
Опис такої майже теоретичної аварії наводимо тільки для інформації і настанови, щоб власники мотоциклів і не виконує жодних канали некваліфіковано, без знань і досвіду, необхідних в даному випадку.
9. Ремонт поршневих пальців і втулок верхньої головки шатуна
Сучасний двигун мотоцикла ЯВА-350 мод. 634 з опорою поршневого пальця на голчастих роликах не приносить нам ніяких турбот. Інша, однак, справа з іншими моделями з «класичною» опорою поршневого пальця в бронзовій втулці, запресованних у верхній голівці шатуна.
Якщо прийняти максимальний тиск згоряння 3,5 МПа (35 кгс / см) в двигуні робочим об'ємом 250 см3 рівнодіюча сил тиску газів на поршень виходить більше 10 кН
(1000 кгс). Частота коливання тиску становить 50-85 Гц. Деталі, які сприймають його,
89
повинні володіти виключно високими якостями. Це відноситься до поршневого пальця і втулки верхньої головки шатуна. В результаті дії таких великих за величиною і частоті навантажень після тривалої роботи двигуна спостерігається взаємне смятие поверхонь обох цих деталей, а іноді також і поверхні отворів для поршневого пальця в поршні.
Розглянемо спочатку опору поршневого пальця в поршні. Для забезпечення необхідного сполучення обох деталей допуск на діаметр отвору для поршневого пальця розділений так само, як на діаметр поршневого пальця, на дві групи. Група отвори позначається У або X. Ця мітка вибита також на днище поршня, у мітки групи діаметра поршня. Отже, на поршні вибиті, наприклад, стрілка і букви ВХ.
В отвір, позначене X, встановлюють поршневий палець з міткою II, в отвір У - палець з міткою I. При покупці поршня і пальця слід перевірити, чи відповідають цьому їх мітки. Позначення поршневих пальців виконано на його торці. Посадка пальця у втулці верхньої головки шатуна повинна бути посадкою руху, так як шатун гойдається на пальці. У більшості випадків зминання поверхні проявляється саме між пальцем і втулкою шатуна.
Цікаво, що будь-яке збільшення заданого зазору можна виявити без всякого інструменту. Якщо встановити кривошипно-шатунний механізм в положення, відповідне знаходженню поршня в ВМТ (циліндр, природно, знятий), і покачати поршень вниз і вгору, то легко помітити навіть невеликий зазор. Для визначення його точної величини необхідно мати відповідний вимірювальний інструмент. Зминання поверхні на знятому поршневому пальці можна визначити, якщо провести уздовж його поверхні нігтем. Величину зміни діаметра слід, однак, визначити проводячи заміри точним мікрометрів.
Зминання поверхні проявляється здебільшого, як уже зазначалося, в збільшенні зазору між поршневим пальцем і головкою шатуна. Це усувають заміною пальця іншим, більшого діаметра. Для двигуна мотоцикла ЯВА-250 ремонтні діаметри пальця рівні 18,05 і 18,10 мм, а для двигуна мотоцикла ЯВА 350-15,05 і 15,10мм. Такі пальці випускаються як запасні частини. Перед їх установкою слід обробити отвори в поршні і у втулці верхньої головки шатуна. Отвори в поршні обробляють точно до такого ж діаметру, як і у поршневого пальця, тобто до-18,05 або 18,10 мм, для двигуна мотоцикла ЯВА-250 і до 15,05 або
15,10 мм - для двигуна мотоцикла ЯВА-350. Сполучення виходить таким же. Втулка шатуна повинна бути розрахована на посадку руху з зазором: для двигуна робочим об'ємом 250см3 втулку обробляють до діаметра 18,05 (+0,027; -0,016) або діаметра 18,10 (+0,027; -0,016) [В круглих дужках
- допуски
-
прим.
Чеха]
мм.
Діаметри отвору (в мм) наступні.
Палець (для мотоцикла ЯВА-250) зі збільшеним діаметром. мм:
18,05. 18,05 (+0,027; -0,016)
18,10.
Палець (для мотоцикла ЯВА-350) зі збільшеним діаметром, мм:
15.05. 15,05 (+0,027; -0,016)
15,10.
[Допуски всюди однакові - прим. Чеха]
Для обробки поршнів і втулок шатунів перед установкою поршневих пальців зі збільшеним діаметром необхідні точні розгортки, відшліфовані на необхідні розміри.
Без них розраховувати на успішний ремонт неможливо.
Іноді можна побачити «демонтаж» поршня з шатуна іншим, своєрідним способом. Після зняття стопорних кілець «майстра» підпирають поршень збоку чурбаках, ставлять на поршневий палець трубку або вибивання і вибивають палець ударами болванки або молотка. У будь-якому випадку чурбак не може бути надійною опорою для поршня, якщо палець вибивають молотком. При цьому, з одного боку, згинається шатун і потім відбувається перекіс поршня в циліндрі, з іншого боку, сильно пошкоджується кривошипний підшипник шатуна. При цьому створюється такий момент, що вигинає (сила удару по пальцю, помножена на довжину шатуна), що ролики кривошипного підшипника шатуна вдавлюються в робочі доріжки. Такі місця є не тільки джерелом шуму при роботі кривошипно-шатунного механізму, а й вогнищем майбутнього і
90
Залежність між товщиною прокладки і ступенем стиснення наступна (для відомості вказана також величина обсягу камери стиснення). Товщина прокладки, мм. Про * 0,1 0.2 0.3 0,4 0,5 1,0 Ступінь стиснення. 8 7.95 7.88 7 82 775 7 70 7 42 Обсяг камери згоряння. CM3. 35.5 35.83 36.16 36.50 36,83 37,16 38,8 * Без прокладки.
[Табличка підправлена до нормального стану - прим. Чеха]
З наведених даних видно, що і невелика зміна товщини прокладки досить помітно впливає па ступінь стиснення. Отже, можна істотно зменшити ступінь стиснення, застосовуючи навіть відносно тонку прокладку, і усунути небажані явища в роботі двигуна. З іншого боку, слід враховувати, що зі зниженням ступеня стиснення зменшується одночасно і потужність. В даному випадку це не може бути настільки вирішальним фактором, щоб неможливо було з ним примиритися для забезпечення тривалої та безаварійної роботи двигуна.
Прокладку, якщо вирішено її застосовувати, потрібно виготовити дуже ретельно. Зовнішній діаметр повинен відповідати діаметру виточки в голівці, а внутрішній діаметр повинен бути дорівнює діаметру циліндра (65 мм), тоді прокладка не буде виступати в камеру згоряння. Якщо прокладка буде виступати. то її розпечений край може сприяти самозаймання палива і тим самим детонації в двигуні, яка значно підвищує механічні навантаження на деталі кривошипно-шатунного механізму і теплові навантаження двигуна.
При монтажі головки з вкладеною в неї прокладкою слід діяти обережно. На стикового поверхню в голівці наносять пластичний мастильний матеріал, потім вкладають прокладку в виточку. Прокладка прилипне і при надяганні головки на шпильки не випала.
Коли головка сяде на циліндр, на шпильки надягають шайби і нагвинчують гайки. Спочатку все гайки зліг підтягують щоб вони тільки дійшли до шайб. Потім торцевим ключем їх трохи затягують, потім затягують ще більше і, нарешті, до кінця. Це гарантує рівномірне притиснення голівки і прокладки між головкою і циліндром по всьому периметру.
Матеріал для прокладки вибирають відповідно до необхідної її товщиною. Для прокладки малої товщини найбільше підходять мідна або алюмінієва фольга, причому можна використовувати відразу дві таких прокладки. Для прокладок більшої товщини застосовують пароніт або інший неметаллический матеріал, виготовлений на основі азбесту. Для виготовлення прокладки доцільно застосовувати свердлильний верстат з тонким різцем-ножем на оправці для вирізки кілець, причому спочатку кільце вирізують по внутрішньому діаметру, а потім по зовнішньому.
93