Снятие, ремонт и установка шатунно-поршневой группы

Повреждения деталей ЦПГ и их причины

При работе ДВС в системе поршень-гильза происходят обратно-поступательные движения с высокими значениями скоростей, а также огромными нагрузками. Ненадлежащее техническое обслуживание может привести к ускоренному износу элементов и вызвать частичную техническую неисправность двигателя или вовсе полный отказ.

В большинстве случаев диагностика позволяет выявить лишь малую часть проблем. Определить техническое состояние и причины поломки можно при осмотре отдельных компонентов, что поможет сделать приведенная ниже информация.

Повреждения гильзы цилиндра

Деформация цилиндра

Неравномерная или ненадлежащая затяжка головки блока
Ненадлежащее состояние поверхностей головки и блока
Грязная или повреждённая резьба крепежа головки блока
Несоответствующая прокладка головки блока
Отложения в системе охлаждения
Некачественная посадка бурта гильзы, несоответствующее выступание гильзы, ненадлежащее состояние нижнего посадочного места гильзы
При сухих гильзах слишком слабая посадка гильзы так же вредна, как и слишком тугая
В посадочных местах блока при сухих гильзах возникает контактная коррозия, посадочное место должно быть тщательно обработано для обеспечения прилегания гильзы по всей площади.
Отдельно стоящие цилиндры воздушного охлаждения должны быть строго параллельны блоку и головке, при единой головке цилиндры должны быть одинаковой высоты, очень важна исправность воздуховодов.

Отрыв бурта гильзы цилиндра

Некачественно обработано посадочное место гильзы в блоке
Не соблюдены предписанные порядок и моменты затяжки
Применены прокладки несоответствующей толщины

Кавитация

Не соблюдён зазор поршень/цилиндр (установлены б/у поршни)
Ненадлежащая посадка гильзы в блоке
Пониженное давление в системе охлаждения
Ненадлежащее качество охлаждающей жидкости

Повреждения поршня

Эрозия материала на днище поршня (дизельный двигатель)

Неисправная форсунка
Неисправный нагнетательный клапан в топливном насосе высокого давления
На форкамерных двигателях — дефект форкамеры

Эрозия на днище и жаровом поясе поршня (бензиновый двигатель)

Качество топлива не соответствует степени сжатия двигателя, бензин в дизельном топливе, масло в камере сгорания

Ненадлежащий угол опережения зажигания Негерметичные выпускные клапаны
Значительное количество нагара в камере сгорания
Слишком высокая температура впускного воздуха, общий перегрев

Прихват от перегрева, в основном на головке поршня

Эксплуатация необкатанного двигателя с высокими нагрузками
Повышенная температура в камере сгорания из-за неисправности системы питания
Неисправность системы охлаждения

Разрушение перемычек между канавками поршневых колец (дизельный двигатель)

Неисправная форсунка
Низкая компрессия в цилиндре
Дефект форкамеры
Неправильное или чрезмерное пользование пусковыми средствами
Цилиндр при неработающем двигателе заполнился водой или топливом (гидроудар)

Трещины на днище и вокруг камеры сгорания в поршне

Неисправность системы питания
Дефект форкамеры
Перегрев двигателя
Неисправность моторного тормоза

Износ поверхностей из-за избытка топлива в камере сгорания

Избыток топлива в камере сгорания в дизеле из-за неисправности топливной системы
Пониженная компрессия
На дизелях ненадлежащий зазор между поршнем и головкой

Задиры при недостаточном зазоре между поршнем и цилиндром

Ненадлежащая обработка блока при ремонте — диаметр цилиндра меньше допустимого размера
Головка блока перетянута или затянута неравномерно, повреждена или загрязнена резьба на элементах крепления головки к блоку цилиндров, не смазаны опорные места для гаек и болтов в головке
Имеются повреждения привалочных поверхностей блока цилиндров и головки блока
Некачественная прокладка головки блока
Деформация цилиндров из-за неравномерного охлаждения — накипь или грязь в системе охлаждения
Не подготовлены посадочные места для гильз в блоке
Нагружение двигателя без предварительного прогрева

Задиры на боковой поверхности поршня рядом с бобышками

Нагружение двигателя без предварительного прогрева
Деформация цилиндра при перегреве двигателя
Недостаточный зазор между пальцем и бобышкой поршня

Сухой прихват на юбке (недостаток масла)

Неисправность системы смазки или полное отсутствие масла в двигателе
Недостаточное разбрызгивание масла из-за малого зазора в шатунных вкладышах

Задиры на поршне только с одной стороны

Воздушные и паровые пробки в системе охлаждения из-за выхода из строя термостата или водяного насоса, а также загрязнения в полости охлаждения в блоке, приводят к местному перегреву и прекращению охлаждения

Задиры на боковой поверхности (сухой прихват)

Неисправности системы охлаждения

Перечень комплектующих для замены

Инструменты для снятия поршней

Список обязательных комплектующих элементов:

тосол вместе с новым маслом для мотора;
прокладка для ГБЦ, крышки клапана, а также термостата;
кольца для поршня.

Если кроме износа поршневой есть и другие неполадки в автомобиле, которые были обнаружены при диагностике, то придётся обзавестись следующими комплектующими:

фильтр масла;
сальник для коленвала;
специальные свечи для системы зажигания;
кольца уплотнения для колодцев свеч;
высоковольтные провода;
ремень механизма газораспределения вместе с его натяжным роликом.

Естественно, оптимальнее всего, приобретать комплектующие детали непосредственно у официального дилера производителя, хотя за это придётся расстаться с солидной суммой денежных средств. Нужно ориентироваться в первую очередь на свои финансовые возможности.

Перечень инструментария, который понадобится для выполнения замены:

ключи динамометрического типа;
ключ для свечей;
набор ключей для гаек;
болтовые переходники для головок главного блока цилиндров;
специальные щипцы, предназначенные для вытягивания колец;
оправка, без которой невозможно выполнить установку поршней.

Ремонт ГБЦ

Первым делом отмытую ГБЦ необходимо отшлифовать:

Камера сгорания была покрыта толстым слоем нагара:

Далее удаляем старые маслосъёмные колпачки. У меня они мало что были дубовые, дак парочка была вообще треснутой:

Следующим этапом планировалось перевтуливание. Хотел воспользоваться технологией Евгения Травникова:

Следующий этап ремонта ГБЦ – прирезка сёдел. Мне показалось, что с завода прирезается только фаска 45 градусов, я же нарезал все 3, отчего и клапан должен плотнее закрываться и газообмен должен улучшиться. Немало был наслышан про твёрдость сёдел ГБЦ змз 402, но вышеуказанным набором шарошек у меня сёдла прирезались быстро и легко. Центральную фаску делал в районе 1 мм с тем, чтобы она после притирки увеличилась до положенных 1.5 мм.

Как правильно собрать двигатель ЗМЗ-402

Перед сборкой двигателя необходимо все его детали очистить от нагара и смолистых отложений.

Нельзя промывать в щелочных растворах детали, изготовленные из алюминиевых сплавов (блок и головку цилиндров, поршни и др.), так как эти растворы разъедают алюминий.

Для очистки деталей от нагара рекомендуются следующие растворы:

Мыло (зеленое или хозяйственное) – 10,0 г

Каустическая сода (NaOH) – 25,0 г

Мыло (зеленое или хозяйственное) – 8,5 г

При сборке двигателя соблюдать следующие условия:

— протереть все детали перед сборкой чистой салфеткой и продуть сжатым воздухом, а все трущиеся поверхности смазать чистым маслом;

— осмотреть детали перед постановкой на место (нет ли трещин, отколов, забоин в других дефектов), проверить надежность посадки запрессованных в нее деталей, дефектные детали подлежат ремонту или замене новыми;

— все резьбовые детали (шпильки, пробки, штуцера), если они вывертывались или были заменены в процессе ремонта, необходимо ставить на сурике или белилах, разведенных на натуральной олифе.

Все неразъемные соединения, например заглушки блока цилиндров и т. п., должны ставиться на нитролаке.

К постановке на двигатель не допускаются:

— шплинты, шплинтовочная проволока и стопорные пластины, бывшие в употреблении;

— пружинные шайбы, потерявшие упругость;

— детали, имеющие на резьбе более двух забитых или сорванных ниток;

— болты и шпильки с вытянутой резьбой; болты и гайки с изношенными гранями.

Болты и гайки должны быть соответствующим образом законтрены (шплинтами, шплинтовочной проволокой, пружинными и специальными шайбами и контргайками).

Сборку двигателя производить в следующем порядке:

— очистить все привалочные поверхности блока цилиндров от прилипших и порванных при разборке прокладок;

— закрепить блок цилиндров на стенде, вывернуть с заднего торца пробку масляного канала и продуть все масляные каналы сжатым воздухом. Завернуть пробку на свое место;

Снятие ГБЦ

Для снятия ГБЦ сперва снимаем ось коромысел, затем аккуратно откручиваем 10 гаек. У меня парочка гаек шла со скрипом, так что откручивать надо плавно

Важно! Чтобы не перекосить ГБЦ гайки надо откручивать в том же порядке, как и при затяжке, по-немногу

То есть сперва сдергиваем гайки с места. Затем последовательно откручиваем все гайки, откручивая их по трети оборота. Далее вся надежда на то, что колхоза при прошлой установке ГБЦ не было (типа прикипевшего солидола). Однако, даже при отсутствии прикипевшей прокладки скорее всего будет проблема с предпоследней шпилькой со стороны пассажира:

Направление поршня при установке

Обычно отверстия под пальцы имеют смещение относительно вертикальной оси поршня в одну сторону. Поэтому поршня имеют направление, в какую сторону они должны быть обращены. На них имеется стрелка указывающая направление в сторону переда двигателя. Либо имеется надпись «Вперед» или «назад».

На поршнях ММЗ д 240 и других модификациях направления установки поршней нет. Отверстия поршневых пальцев сделаны строго по центру вертикальной оси. Поэтому направление поршня не имеет значения. Но имеет значение расположение шатунов.

Какой стороной ставится шатун мтз

Шатуны устанавливаются на палец поршня совместно поршнем. Стопорное кольцо уже установлено. С одной стороны. Осталось вставить палец в поршень с противоположной стороны от стопорного кольца и вставив шатун внутрь поршня установить палец на место. После этого стопорится кольцо с другой стороны пальца. Затем можно устанавливать поршневые кольца. Как было описано выше.

Установка поршней в гильзы цилиндров

Установка поршневой д240 происходит вместе с шатунами. Предварительно необходимо открутить крышки шатунов и установит шатунный вкладыш в шатун. Вкладыш устанавливается таким образом чтобы замок вкладыша попал специальную прорезь в постели шатуна. При установке шатуна с поршнем. Шатун необходимо развернуть таким образом. Чтобы замок вкладыша смотрел в сторону установки топливной аппаратуры. Или в сторону противоположную расположению распредвала.

Прежде чем вставлять поршень в гильзу требуется сжать поршневые кольца при помощи специальной стяжки. Стягивать стяжку необходимо в два этапа. Предварительно сжать кольца с небольшим усилием чтобы они заняли своё место Затем вставить поршень чтобы стяжка уперлась в гильзу. Стяжка должна плотно и равномерно прилечь к гильзе. В случае необходимости её края следует подровнять по гильзе чтобы не было елей. Затем можно уже плотно сдавить поршневые кольца. Чтобы они беспрепятственно вошли в гильзу. Поршень в гильзу необходимо осаживать при помощи деревянного бруска. По мере осаживания поршня необходимо следить чтобы нижняя шейка шатуна попала на шатунную шейку коленчатого вала. Для этого ее необходимо направлять. После того как поршень полностью вошел в гильзу. И шатун плотно уперся вкладышем в коленчатый вал. Устанавливается шатунная крышка с вкладышем. И затягивается шатунная крышка . Усилие затяжки равняется 140—160 Н м

Из выше сказанного установка поршневой группы двигателя Д 240 имеет две особенности для этого двигателя. Это то, что нет направления установки поршней. И нужно быть очень осторожным при установке гильз в блок. Чтобы не повредить верхнюю кромку гильзы.

Снятие ГБЦ

Важно! Чтобы не перекосить ГБЦ гайки надо откручивать в том же порядке, как и при затяжке, по-немногу

Установка гильз змз 402

Сегодня «гильзовал» блок (устанавливал новые гильзы) двигателя ЗМЗ 402.

По совету skyrider сначала определил положение гильзы в блоке, то есть на сухую прокручивал, поднимал и опускал поршень в гильзе, находя оптимальное положение когда поршень будет двигаться в гильзе свободно, без задиров. Далее вытаскивал поршень, смотрел на надпись «перед» на нём и относительно его оптимального положения в гильзе, ставил метку на верхнем торце гильзе (просто черта, указывающая на перед двигателя). Нанеся все метки на гильзы, можно готовиться к установке.Я приобрёл медные кольца под гильзы, так как они стояли на родных гильза, да по схеме тоже есть. Обмазал посадочное место гильзы герметиком, надел медное кольцо (кольцо тонкое и легко гнётся, одевается трудновато, но главное не давать сильный перекос!) и сверху, на насажденное кольцо ещё герметик.

После установки медных колец устанавливаем гильзы в блок, я подбивал резиновым молотком сверху без упорства.

Потом через деревяшку просаживал гильзы до характерного глухого звука (гильзы коснулись блока).

Момент истины: как выравнять гильзы по одной высоте?!Я взял железную линейку (на ней ещё ГОСТ выбит, мне с таким инструментом приятнее работать) ставил торцом на одну гильзу, так чтобы опиралась на две точки, и видел просвет (он же зазор) относительно соседней гильзы. Значит нужно усаживать ту гильзу, на которую опиралась линейка. И так поочередно все гильзы.

В конце, когда по линейке все проверил, пришёл ещё к одному умозаключению:линейкой, установленной всё так же торцом, на крайнюю гильзу проводил по всем гильзам. Разъяснение: к примеру ставим линейку на первую гильзу и вдоль коренных постелей коленвала ведём эту линейку как паровозик ко краям остальных гильз к последней, четвёртой.Если где-то задевает или стопориться, то подбиваю гильзу молотком через деревяшку!

ГАЗ 31 ЗМЗ непростые 3 литра › Бортжурнал › Сборка 402GT =)

Про саму сборку много писать не буду, напишу только о некоторых важных тонкостях при сборке мотора. Некоторые из них играют не последнюю роль для правильной работы мотора.

Для начала расскажу про коленвал. Перед окончательной установкой нужно поставить вал на место без смазки на сухую, без набивки.

Набивка Использовать только качественную («мерседесовскую») и ставить по вращению коленвала на сгон масла по плетению.

Далее про гильзы. Гильзы должны быть выше блока (выступать) на 0,01-0,1мм. Лучше на 0,05мм =) (Замеряется при снятии ГБЦ. И соответственно делается вывод — оставить как есть, просадить или поднять). При установке новых гильз не определить (Выступ будет большой, так как прокладки под гильзами не сжаты) но все же можно прикинуть по старым гильзам как они сидели и т.д. При малом выступе гильзы плохо зажимает в блок и они «болтаются» на высоких оборотах, так же высок риск прогорания прокладки ГБЦ. Слишком большой выступ не даст головке хорошо сесть на блок и по стыку может выходить охлаждающая жидкость. Но самое главное чтоб гильзы выступали все на одном уровне! Под мои гильзы нет не медных не резиновых колец как под стандартные гильзы 402 и 417 соответственно. Я так же пользуюсь пивными банками и очень даже успешно. Главное все хорошо промазать качественным высокотемпературным герметиком.

ГАЗ 31 ЗМЗ непростые 3 литра › Бортжурнал › Сборка 402GT =)

Про саму сборку много писать не буду, напишу только о некоторых важных тонкостях при сборке мотора. Некоторые из них играют не последнюю роль для правильной работы мотора. Для начала расскажу про коленвал. Перед окончательной установкой нужно поставить вал на место без смазки на сухую, без набивки.

Распредвал. Распредвал выбирать при замене только с микрометром, и выбирать из большой или хотя бы имеющейся в магазине кучи, так как качество никакое и шейки обычно просажены чуть ли не на десятки. Так же шестерня должна сидеть без люфта и насаживаться только запрессовкой. Если есть люфт и садится она свободно нужно закернить посадочное место на валу и будет норм =). Шестерни тоже делают кривые. Поэтому я сделал разрезную). После всех регулировок я повернул распредвал (относительно не разрезанной) на 4-5 градусов назад относительно вращения (на фото можно увидеть смещение отверстия) — угол запаздывания закрытия после НМТ впускного клапана увеличится на эти самые градусы. Это даст небольшую прибавку на более высоких оборотах.

источник

Сборка и установка

1. Собрать поршень 4 с шатуном 3. Перед этим нагреть поршень до температуры 60–80°С. Затем быстро вставить шатун в поршень так, чтобы надпись: «Перед» на поршне и выступ «А» на шатуне были с одной стороны, и запрессовать поршневой палец 6.

Установить стопорные кольца 5.

Надеть с помощью съемника поршневые кольца на поршень.

На верхнем компрессионном кольце имеется надпись: «Верх», кольцо должно устанавливаться на поршень этой надписью к донышку поршня.

На нижнем компрессионном кольце с внутренней стороны есть проточка, кольцо должно устанавливаться этой проточкой вверх к донышку поршня.

Вставить вкладыш 7 в нижнюю головку шатуна, при этом фиксирующий выступ на вкладыше должен войти в выемку в нижней головке поршня.

Вставить вкладыш 1 в крышку 2 шатуна, при этом фиксирующий выступ вкладыша должен войти в выемку в крышке.

Смазать цилиндр, поршень 4, шатунную шейку коленчатого вала и вкладыши 1 и 7 моторным маслом.

Повернуть поршневые кольца так, чтобы замки компрессионных колец расположились под углом 180° друг к другу, замки дисков маслосъемного кольца также под углом 180° друг к другу и под 90° к замкам компрессионных колец, замок расширителя маслосъемного кольца под углом 45° к замку одного из дисков маслосъемного кольца.

Повернуть коленчатый вал так, чтобы шатунная шейка того цилиндра, в который устанавливается поршень, находилась в н.м.т.

Вставить поршень с шатуном в цилиндр, при этом надпись: «Перед» на бобышке поршня должна быть обращена вперед двигателя (к приводу распределительных валов).

Чтобы не повредить зеркало цилиндра, рекомендуется на шатунные болты надеть втулки из мягкого материала (например, обрезки резиновых или пластмассовых шлангов).

С помощью специальной обжимки обжать поршневые кольца и легкими ударами рукояткой молотка протолкнуть поршень в цилиндр, при этом обжимка должна быть плотно прижата к блоку, иначе можно поломать поршневые кольца.

Продвинуть поршень вниз, чтобы нижняя головка шатуна села на шатунную шейку коленчатого вала, снять с шатунных болтов обрезки шлангов.

Установить крышку 2 шатуна на шатунные болты, при этом уступ Б на крышке шатуна должен быть с той же стороны, что и выступ А на нижней головке шатуна, а номера цилиндра, выбитые на шатуне и крышке, располагались с одной стороны.

2. Завернуть гайки шатунных болтов и затянуть моментом 68–75 Н·м (6,8–7,5 кгс·м).

3. Таким же образом установить остальные поршни с шатунами.

4. Несколько раз провернуть коленчатый вал, он должен вращаться легко, без заеданий.

5. Установить масляный насос, масляный картер и головку блока цилиндров.

Рассмотрим подробно:

1. Обозначение «406» на поршне указывает, что поршень для двигателя ЗМЗ-406

2. При ремонте с расточкой цилиндров требуемые зазоры обеспечиваются в процессе расточки и хонингования под заранее приобретенные поршни ремонтного размера.

На днище поршня выбито два обозначения. По букве, нанесенной краской, на новом блоке поршень подбирается к цилиндру.

3. Диаметры отверстий в бобышках поршня, головке шатуна и наружные диаметры поршневого пальца делятся на четыре группы, помеченные краской: I— белой, II—зеленой, III—желтой, IV— красной.

Римская цифра указывает требуемую группу пальца.

На пальцах номер группы обозначен краской на внутренней поверхности или торцах. Он должен совпадать с группой, указанной на поршне.

4. На шатуне номер группы тоже обозначается краской. Он должен либо совпадать, либо быть соседней с пальцем группы.

5. Смазанный моторным маслом палец должен с небольшим усилием перемещаться в головке шатуна, но не выпадать из нее.

6. Нагреваем поршень до температуры 60 — 80°С. Вводим головку шатуна между бобышками поршня и запрессовываем смазанный поршневой палец.

Если нет приспособления, запрессовать палец можно медным или обычным молотком, через оправку из мягкого металла, удерживая поршень на весу.

7. После сборки выступ на нижней головке шатуна должен находиться с той же стороны, что и надпись «ПЕРЕД» на поршне.

8. Фиксируем поршневой палец с обеих сторон стопорными кольцами

9. Надеваем кольца на поршень.

Проверяем поршневые кольца. Установленные в цилиндр на глубину 20 — 30 мм компрессионные кольца должны иметь зазор в замке — 0,3 — 0,6 мм, маслосъемное — 0,5 — 1 мм.

10. Раздвинув замок расширителя маслосъемного кольца, надеваем его на поршень в нижнюю канавку, и сводим замок.