ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЯ
Диагностирование и техническое
обслуживание двигателя 
Основные неисправности двигателя. При заметном снижении
мощности, увеличении расхода топлива или масла,
падении его давления, возникновении стуков, дымления или
неравномерности работы проводят диагностирование двигателя,
при котором определяется причина неисправности и
выявляется потребность в регулировочных работах или ремонте.
При диагностировании двигателя производят его осмотр
и опробование пуском, измерение мощности и проверку технического
состояния кривошипно-шатунного механизма, а
также механизма газораспределения. Осмотр и опробование
двигателя пуском обеспечивают визуальное обнаружение
подтеканий масла, топлива или охлаждающей жидкости,
оценку легкости пуска и равномерности работы, дымления на выпуске. Прослушивая работу двигателя, следует установить,
нет ли резких шумов и стуков. При такой проверке
можно выявить очевидные дефекты двигателя до проведения
углубленного диагностирования.
Практика показывает, что в большинстве случаев течи
можно устранить подтягиванием соединений или заменой
поврежденных прокладок. Повышенное дымление на выпуске
дизеля или увеличенное содержание СО в отработавших
газах бензинового или газового двигателя чаще всего возникает
из-за неисправности топливной аппаратуры. Стуки и
резкие шумы могут быть вследствие износа поршневых пальцев,
отверстий в бобышках поршней и во втулках верхних
головок шатунов, износа вкладышей шатунных и коренных
подшипников. Они появляются и при задирах поверхностей
цилиндров и поршней, а также при увеличении тепловых
зазоров в приводе клапанов или поломке клапанных пружин.
Назначением ТО-1 и ТО-2 является выявление и предупреждение
отказов и неисправностей механизмов и систем
двигателя путем своевременного выполнения контрольнодиагностических,
смазочных, крепежных, регулировочных
и других работ.
Значительный объем работ при ТО-1 приходится на контроль
и восстановление затяжки резьбовых соединений, крепящих
оборудование, трубопроводы и приемные трубы глушителя,
а также сам двигатель на опорах.
При ТО-2 проверяют и при необходимости подтягивают
крепление головок цилиндров, регулируют тепловые зазоры
в механизме газораспределения. Проверяют и регулируют
натяжение ремней привода генератора и т.п.
Смазочные работы при ТО выполняются в соответствии
с таблицей (картой) смазки.
Углубленное диагностирование выполняют на стенде с
беговыми барабанами , который монтируется на осмотровой
канаве. Этот пост включает в себя пульт управления, вентилятор, а также нагрузочное устройство и приборы,
необходимые для диагностирования. На посту можно
определить мощность двигателя и расход топлива, количество
газов, прорывающихся в картер (газовым счетчиком).
Для прослушивания стуков двигателей используют стетоскопы.
Механические стетоскопы имеют слуховые наконечники
, вставляемые в уши, и стержень, прижимаемый
к различным точкам проверяемого механизма.
Электронный стетоскоп состоит из стержня , телефона, кристаллического датчика, транзисторного усилителя
и батарейного питания.
Зоны прослушивания стуков двигателя указаны на рис.179.
Необходимо иметь в виду, что распознавание по характеру
стуков неисправностей двигателя требует больших навыков.
Техническое обслуживание. Компрессию двигателя
(максимальное давление в цилиндре) определяют компрессометром
при проворачивании коленчатого вала стартером
, вставив резиновый конусный наконечник компрессометра в отверстие для форсунки или свечи зажигания.
Компрессограф снабжен самописцем для
записи давления по цилиндрам. Чтобы получить достоверные
результаты, компрессию определяют на прогретом двигателе,
демонтировав с него все свечи зажигания или
форсунки. Заданную частоту вращения вала следует обеспечивать
исправной заряженной аккумуляторной батареей, перед
измерением компрессии в каждом цилиндре стрелку манометра
необходимо устанавливать в нулевое положение.
Минимально допустимая компрессия для дизелей около
2 МПа, а для бензиновых и газовых двигателей она зависит
от степени сжатия и составляет 0,60... 1,00 МПа. Разность
показаний манометра в отдельных цилиндрах не должна
превышать 0,2 МПа для дизелей и 0,1 МПа — для бензиновых
и газовых двигателей. Резкое снижение компрессии (на
30-40%) указывает на поломку колец или залегание их в поршневых
канавках.
Прибор К-69М позволяет обнаружить чрезмерный
износ, потерю упругости, закоксовывание или поломку
колец, износ поршневых канавок, а также потерю герметичности
клапанов и прокладки головки цилиндров.
Сначала проверяют износ поршневых колец, для чего,
установив поршень проверяемого цилиндра в положение,
соответствующее началу такта сжатия (все клапаны закрыты),
через наконечник в отверстие для форсунки или свечи
зажигания подают сжатый воздух под давлением 0,4 МПа.
При износе поршневых колец появляются большие утечки
воздуха, поэтому давление в цилиндре, регистрируемое манометром,
будет меньше 0,4 МПа. Шкала манометра, размеченная
на зоны (хорошее состояние двигателя, удовлетворительное
и требующее ремонта), указывает утечку, выраженную
в процентах.
Вторую проверку выполняют при положении поршня
вблизи ВМТ такта сжатия. Утечки воздуха более 15% указывают
на сильный износ цилиндров.
Утечки воздуха через клапаны при неплотной их посадке
в седлах определяют на слух, а герметичность прокладки
головки цилиндра — по появлению пузырьков воздуха в горловине
радиатора или в стыке головки с блоком цилиндров,
смоченного мыльным раствором.
Головка к блоку цилиндров крепится шпильками с гайками
или болтами. Слабая затяжка гаек или болтов может
привести к нарушению герметичности цилиндров двигателя,
прогоранию прокладки и попаданию охлаждающей жидкости
в цилиндры. Поэтому в процессе эксплуатации двигателя
периодически подтягивают крепления головок: чугунной
— на прогретом двигателе, а алюминиевой — на холодном.
Подтяжку производят динамометрическим ключом в
последовательности определенной специальными книжками!
У двигателей ВАЗ в головке цилиндров закреплен корпус
подшипников распределительного вала, гайки крепления
которого также необходимо подтягивать в определенной
последовательности . Окончательный момент
затяжки этих гаек 22 Н·м.
Снятие и разборка двигателя
Снятие и установка двигателя. Снятие двигателя с автомобиля
производится, как правило, при необходимости замены
или ремонта деталей кривошипно-шатунного механизма
— блока цилиндров, его гильз, деталей поршневой группы
(поршневых колец, поршней, поршневых пальцев), при
ремонте или замене коленчатого вала и вкладышей его коренных
и шатунных подшипников, кроме головки блока
цилиндров, крышки головки, поддона масляного картера и
их прокладок. Необходимость снятия двигателя с автомобиля
для ремонта определяется по результатам проверки его
технического состояния.
В связи с тем, что двигатели изучаемых автомобилей
конструктивно объединены с коробкой передач и сцеплением
в единый силовой агрегат, который крепится к кузову
автомобиля на амортизирующих опорах, при необходимости
ремонта двигателя обычно удобнее снимать с автомобиля
целиком весь силовой агрегат (кроме автомобиля A3ЛK-2141
с двигателем ВАЗ-2106, у которого сначала снимают коробку
передач в сборе с картером сцепления, а затем уже снимают
непосредственно двигатель).
Для снятия силового агрегата автомобиль устанавливают
на смотровую канаву или подъемник и после отсоедине
ния двигателя от кузова вынимают силовой агрегат из моторного
отсека вверх с помощью тали или любого другого
подъемного устройства грузоподъемностью не менее 200 кгс.
На переднеприводных автомобилях возможно снятие
двигателя из моторного отсека вниз. В этом случае используется
один подъемник без грузоподъемного устройства, а
двигатель после отсоединения его от кузова устанавливается
на подведенную под стоящий на подъемнике автомобиль
специальную тележку.
В зависимости от компоновки и конструктивных особенностей
силовых агрегатов на изучаемых автомобилях последовательность
и технология выполнения отдельных работ
по их снятию и установке может несколько различаться,
однако общий порядок выполнения этих работ примерно
одинаков для всех рассматриваемых автомобилей и приводится
ниже.
1. Снять капот (капот можно не снимать, если силовой агрегат
вынимается вниз).
2. Слить масло из двигателя (см. раздел «Ремонт и техническое
обслуживание смазочной системы»).
3. Слить охлаждающую жидкость (см.
раздел «Ремонт и
техническое обслуживание системы охлаждения»).
4. Отсоединить шланги системы охлаждения двигателя,
идущие к радиатору и отопителю.
5. Отсоединить электропровода от аккумуляторной батареи,
генератора, стартера, катушки зажигания, ЭПХХ карбюратора,
датчиков и выключателей.
6. Отсоединить шланг от вакуумного усилителя тормозов.
7. Отсоединить шланги подачи топлива к топливному насосу
и шланг перепуска топлива от карбюратора.
8. Отсоединить приводы воздушной и дроссельной заслонок
карбюратора.
9. Отсоединить тросовый привод или рабочий гидроцилиндр
сцепления.
10. Отсоединить приемные трубы глушителя.
11. Отсоединить привод передних колес (на переднеприводных
автомобилях) или карданную передачу (у автомобилей
с классической схемой компоновки), закрыть отверстие
вилки карданного шарнира в коробке передач заглушкой.
12. Закрепить двигатель на подъемном устройстве.
13. Отвернуть крепления двигателя к кузову.
14. Вынуть двигатель в сборе со сцеплением и коробкой передач.
Установка двигателя на автомобиль производится в порядке,
обратном его снятию.
Разборка двигателя. Разборка двигателя производится
после его наружной очистки и мойки на специальном стенде,
позволяющем поворачивать двигатель для обеспечения
удобства выполнения разборочно-сборочных работ. Для того
чтобы обеспечить высокое качество последующей сборки
двигателя и не нарушить уравновешенности его деталей, необходимо
устанавливать годные детали на прежние, приработанные
места. Для этого при разборке детали метят без
повреждения кернением, краской, бирками или надписями.
К таким деталям относятся гильзы, поршни, поршневые
кольца, пальцы и шатуны с крышками, коленчатый вал и
маховик, маховик и сцепление, блок цилиндров и крышки
коренных подшипников и картер маховика.
Разборка двигателя имеет примерно одинаковую последовательность
для всех изучаемых двигателей и выполняется
в следующем порядке. Если с автомобиля был снят силовой
агрегат, то перед разборкой двигателя нужно снять стартер,
коробку передач с картером сцепления и сцепление.
Снять приборы системы зажигания (распределитель или
датчик-распределитель зажигания, его привод, провода высокого
напряжения, свечи) и генератор.
Отсоединить шланги систем питания и охлаждения двигателя,
снять бензонасос, карбюратор, вентилятор, жидкостный
насос, термостат.
Снять указатель уровня масла и трубку, в которую он
вставлен, снять масляный фильтр.
Снять с носка коленчатого вала шкив привода генератора,
для чего заблокировать маховик фиксирующим штифтом
и отвернуть болт крепления шкива.
Отвернуть переднюю крышку и, отсоединив механизмы
натяжения, снять зубчатый ремень или цепь привода механизма
газораспределения.
Снять впускной и выпускной газопроводы, крышку головки
и головку цилиндров с прокладками.
Перевернуть двигатель картером вверх и снять масляный
картер с прокладкой, масляный насос и маслоприемник.
Снять крышки шатунов, отвернув гайки болтов их крепления,
и аккуратно, чтобы не повредить зеркала (рабочей
поверхности) цилиндров, вынуть шатуны с поршнями через
цилиндры и пометить крышки шатунов с шатунами для последующей
правильной их сборки.
У двигателей со съемными гильзами (УЗАМ-331, -412)
поршни с шатунами выталкиваются из блока вместе с гильзами,
а затем вынимаются из гильз через нижнюю часть
гильзы, что позволяет не протаскивать шатун через гильзу
и избежать возможных царапин на ее поверхности. Если
вынуть поршень с шатуном вместе с гильзой не удается, то
сначала вынимают поршень с шатуном через гильзу, а затем
вынимают гильзу с использованием съемника. Если
снимать гильзы не требуется, то производится их фиксация
в блоке при помощи втулок-зажимов (рис. 183), а поршни с
шатунами вынимаются, как обычно, через цилиндры. Если
гильзы не зафиксировать, то при снятии (установке) поршней
они могут стронуться с места и при этом неизбежно будет
нарушено их уплотнение в блоке.
Снять крышки коренных подшипников вместе с нижними
вкладышами, снять коленчатый вал, а затем верхние
вкладыши коренных подшипников и упорные полукольца
осевой фиксации коленчатого вала.
Выпрессовать подшипник первичного вала коробки передач
из коленчатого вала, используя для этого специальный
винтовой или ударный съемник.
Разобрать детали шатунно-поршневой группы: снять
поршневые кольца при помощи специального приспособления, усики которого нужно ввести в зазор замка снимаемого кольца и, сжимая рукоятки съемника, разжать
кольцо и снять его с поршня.
Удалить из канавок бобышек поршня стопорные кольца
и выпрессовать поршневой палец при помощи пресса с оправкой
или специального винтового съемника либо
выколотить поршневой палец ударами молотка через латунную
оправку с предварительным нагревом поршня в воде до
60...80°С (кроме двигателей ВАЗ, на которых нагрев поршней
не производится). Если детали шатунно-поршневой группы
малоизношены и могут быть повторно использованы,
их необходимо пометить и установить при последующей
сборке на свои прежние места.
Сортировка и комплектование деталей
Дефектовка и сортировка деталей. Очищенные и обезжиренные
детали подвергают контролю и сортировке. Разбраковку
деталей осуществляют в соответствии с техническими
условиями на контроль и сортировку деталей. Технические
условия внесены в специальные карты. В картах указаны
данные о дефектах деталей, номинальных и допустимых
без ремонта размерах деталей и способах их ремонта.
Карты используют при дефектовке и сортировке деталей.
К годным относят детали, износ которых не превышает
предельных значений и позволяет повторно использовать
детали. Эти детали маркируют обычно белой краской и направляют
в комплектовочное отделение или на склад запасных
частей.
Детали, износ которых больше допустимого, но годные
к эксплуатации после ремонта, маркируют желтой, зеленой
или голубой краской и направляют на склад накопления деталей,
а далее в соответствующие ремонтные цехи или отделения
для восстановления.
Негодные детали маркируют красной краской и направляют
на склад металлолома. Вместо них выписывают со
склада годные запасные части.
Детали контролируют визуально (осмотром) и измерительным
инструментом; для контроля отдельных деталей
применяют специальные приспособления. Визуально проверяют
общее техническое состояние деталей и выявляют внешние
дефекты (обломы, трещины и т.п.). С помощью различных
измерительных инструментов определяют размеры
детали или отклонения от правильной геометрической формы.
Применяют также специальные измерительные устройства,
позволяющие механизировать операции контроля.
Скрытые дефекты деталей, например внутренние раковины
и трещины, наружные волосовые трещины, выявляют
опрессовкой (гидравлическим испытанием) или с помощью
дефектоскопов. Все ответственные детали автомобиля (блок
цилиндров, головку блока и др.) обязательно подвергают
такому контролю.
Для выявления дефектов блок цилиндров опрессовывают
водой на специальном стенде. Вода, нагретая до 70...80°С,
под давлением 0,4...0,5 МПа поступает в рубашку охлаждения
блока. Стенд поворотный позволяет осматривать блок
цилиндров со всех сторон для выявления течи.
В ремонтной практике для обнаружения трещин наиболее
распространен магнитный метод контроля. Сущность его
заключается в том, что при намагничивании контролируемой
детали трещины создают участок с неодинаковой магнитной
проницаемостью. В результате происходит изменение
величины и направления магнитного потока (создаются
полосы).
Для выявления дефектных участков применяют магнитный
порошок, который наносят на контролируемую деталь
после или в процессе ее намагничивания. Магнитным порошком
служит обычно прокаленный оксид железа (крокус).
Нанесение порошка производят в сухом виде или в виде суспензии
с маслом (керосином). Если нанести на намагниченную
деталь сухой порошок или смесь порошка с маслом, то
он будет оседать на ней в виде жилок в местах рассеивания
магнитных силовых линий, указывая место дефекта. Для
нанесения смеси порошка с маслом деталь опускают на 1-2
мин в ванну с суспензией. Термически обработанные детали,
а также детали, изготовленные из легированных сталей,
покрывают суспензией после намагничивания. Выявление
дефектов в данном случае основано на остаточном магнетизме.
Методом магнитной дефектоскопии можно контролировать
лишь детали, изготовленные из ферромагнитных материалов
(чугун, сталь). Для контроля деталей из цветных
металлов и сплавов, пластмассы, керамики, твердых сплавных материалов применяют капиллярные методы,
основанные на проникновении специальных растворов в полость
дефекта. К числу их относят люминесцентный (флуоресцентный)
метод контроля. Сущность его заключается в
следующем. Очищенные и обезжиренные детали погружают
в ванну с флуоресцирующей жидкостью на 10-15 мин.
Жидкость проникает в имеющиеся трещины и там задерживается.
Затем раствор удаляют с поверхности струей холодной
воды, а деталь просушивают подогретым сжатым воздухом.
Для лучшего выявления трещин поверхность просушенной
детали припудривают тальком, порошком углекислого
магния или селикагеля. При освещении ультрафиолетовым
излучением трещины обнаруживаются по яркому зелено-
желтому свечению. Глубокие трещины светятся в виде
широких полос, а микроскопические — тонкими линиями.
Скрытые дефекты хорошо выявляются и ультразвуковой
дефектоскопией.
Комплектование деталей. Перед сборкой двигателя все
детали промываются, производятся их тщательный осмотр
и контрольные замеры для определения технического состояния
и возможности использования при сборке.
Затем производится комплектование деталей и подборка
отдельных групп деталей и узлов.
Если износ шеек коленчатого вала не превышает допустимого,
то он комплектуется с вкладышами подшипников
номинального размера. Если износ коренных и шатунных
шеек коленчатого вала больше допустимого, то он комплектуется
коренными и шатунными вкладышами увеличенной
толщины одного из ремонтных размеров, определяемых по
наиболее изношенной из коренных и шатунных шеек. При
этом производится перешлифовка коренных и шатунных
шеек вала под размеры соответствующих комплектов ремонтных
вкладышей.
При невозможности ремонта коленчатого вала он заменяется
на новый и комплектуется вкладышами номинального размера, а перед установкой в блок цилиндров производится
его балансировка в сборе с маховиком и сцеплением.
При установке сцепления на маховик для его центрирования
в запрессованный в торце коленчатого вала подшипник
вставляют специальную оправку, или первичный вал коробки
передач.
При установке коленчатого вала смазываются моторным
маслом и устанавливаются в гнезда блока цилиндров и крышек
вкладыши коренных подшипников, затем укладывается
коленчатый вал, устанавливаются в пазы упорные полукольца
и крепятся крышки коренных подшипников.
При необходимости замены деталей поршневой группы
производится подбор поршней к цилиндрам (гильзам) по размерам
таким образом, чтобы между гильзой и поршнем обеспечивался
оптимальный зазор, равный 0,05...0,07 мм. Для
этого производится измерение цилиндра в нескольких поясах
по высоте в двух взаимно перпендикулярных направлениях
с помощью индикаторного нутромера (рис. 187). Глубина
поясов для замера цилиндров двигателей приведена в разных там всяких справочниках.
Установка нутромера на ноль при измерении диаметра
цилиндров производится с помощью калибра. Измерение диаметра поршня производится только в плоскости, перпендикулярной
поршневому пальцу на расстоянии от днища поршня
51,5 мм у двигателя ВАЗ-208, 52,4 мм — у двигателя ВАЗ2106
и на расстоянии 22,5 мм от нижнего торца юбки поршня
— у двигателей УЗАМ-331 и -412. Подбор поршней к цилиндрам
производится без поршневых колец при комнатной
температуре. Помимо размеров поршни, устанавливаемые на
один двигатель, должны подбираться по массе. Массы самого
легкого и самого тяжелого поршней на двигателе не должны
различаться более чем на 2,5...3,0 г, в связи с чем поршни
при изготовлении сортируются по массе на соответствующие
группы и имеют необходимую маркировку.
В одном цилиндре должны быть установлены поршень,
поршневые кольца, палец и шатун одной размерной группы.
Массы поршневых комплектов (поршень, поршневой
палец, поршневые кольца и шатун) разных цилиндров одного двигателя не должны различаться между собой более чем
на 8 г. Шатуны, устанавливаемые на один двигатель, также
не должны отличаться по массе более чем на 8 г. При необходимости
замены одного шатуна производится его подгонка
по массе путем снятия металла с бобышек на крышке и
головке шатуна.
Поршневые пальцы подбираются к поршням и шатунам
таким образом, чтобы при комнатной температуре на двигателях
ВАЗ смазанный моторным маслом палец входил нажимом
большого пальца в отверстие поршня и
не выпадал из него под действием собственной массы
(рис. 188, б), а в головку шатуна входил с натягом, после
нагрева шатуна до 240°С. На остальных двигателях поршневой
палец должен от усилия пальца руки входить в верхнюю
головку шатуна (рис. 189), а в отверстие поршня входить после
нагрева последнего в воде до 60...85°С.