Восстановление блока и головки блока цилиндров двигателя (90

УДК 629.113/114.004.67 /07/

Ж721

Рецензент – канд. техн. наук, доцент Аксенов С.В.

Жилин И.В.

Ж 721 Восстановление блока и головки блока цилиндров двигателя [Текст]: методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Основы технологии производства и ремонта автомобилей» / Составитель И. В. Жилин. - Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2012. - 25 с.

Приведены назначение и особенности строения и работы основных толстостенных корпусных деталей автомобильного двигателя. Рассмотрены различные дефекты деталей. Приводятся сведения о современных подходах, методах и технологиях восстановления деталей.

Ил. 20. Библиогр.: 4 назв.

Жилин И.В., 2012

ФГБОУ ВПО «Липецкий

государственный технический университет», 2012

Общие указания

Автомобили состоят из большого числа разнообразных деталей. В процессе работы различные вредные (разрушительные) процессы приводят к ухудшению их технического состояния и в конечном итоге – к дефектам деталей. Очень важно своевременно и правильно определить имеющиеся дефекты, а также рационально и качественно восстановить деталь путем устранения дефектов.

Ремонт автотранспортных средств является важным способом поддержания их работоспособности. В современных условиях автотранспортные и авторемонтные предприятия в своей работе могут использовать разнообразные технологические и технические методы и средства ремонта автомобилей.

Выполнение настоящей работы предусматривает самостоятельное изучение рассматриваемых вопросов по различным литературным источникам; проведение необходимых видов работ в лаборатории; проведение расчетов и принятие организационно-технических решений; оформление отчета; защиту выполненной и оформленной лабораторной работы.

Целью настоящей работы является:

закрепление знаний по устройству и функционированию автомобилей;

приобретение знаний по технологии ремонта автомобилей;

приобретение навыков выполнения дефектовочных и восстановительных работ;

закрепление опыта работы с научно-технической и нормативной литературой.

Оборудование, применяемое для выполнения дефектовочных работ: лабораторный стол, лупа 4-хкратного увеличения, микрометр рычажный МР-75, щуп автомобильный, индикатор часового типа, резьбовые калибрыпробки для проверки резьб в отверстиях под шпильки и болты М II-6Н.

Общие требования техники безопасности при выполнении

лабораторных работ

3

1)К выполнению лабораторной работы студенты допускаются после тщательного изучения методических указаний, получения вводного инструктажа на рабочем месте.

2)Станки и оборудование ремонтных работ являются источниками повышенной опасности, поэтому начинать работать с ними можно только с разрешения преподавателя или учебного мастера (лаборанта).

3)Некоторые детали автомобиля имеют большие габариты и массу, поэтому могут быть источниками механического травмирования.

4)Необходимо следить, чтобы вращающиеся части двигателя и оборудования не захватили свисающие части одежды.

5)Работать с оборудованием и инструментом нужно аккуратно и

бережно.

По окончании выполнения лабораторной работы убрать рабочее место и сдать его учебному мастеру (лаборанту).

4

Конструктивно-технологические особенности

Двигатель автомобиля является важнейшей его составной частью. Он обеспечивает автомобиль энергией для передвижения по опорной поверхности. Традиционно двигатель имеет кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, системы питания, охлаждения, смазки и пр.

Рис. 1. Двигатель внутреннего сгорания

Рис. 2. Местоположение блока цилиндров в двигателе

5

Блок цилиндров двигателя – это одна из основных деталей двигателя внутреннего сгорания. Он играет важную роль, обеспечивая размещение, взаимное расположение и совместное функционирование всех остальных частей двигателя.

В блоке цилиндров есть картер 1 и стенки рубашки охлаждения, окружающие цилиндры двигателя. В блок цилиндров устанавливают вставные гильзы. Гильзы бывают «мокрые» (охлаждаемые жидкостью) и «сухие». На многих современных двигателях применяются безгильзовые блоки (гильзы выполняют заодно с блоком). Внутренняя поверхность гильзы 2 (цилиндра) служит направляющей для поршней. Обязательными элементами блока цилиндров (точнее картера) являются коренные опоры 3, в которых размещается коленчатый вал.

Рис. 3. Блок цилиндров V-образного двигателя

1Картер – это неподвижная деталь машин или механизмов (двигателя, редуктора, коробки передач и т. п.), предназначенная для опоры основных деталей и их защиты. Картер является корпусом кривошипно-шатунного механизма и других деталей двигателя. Изолированное внутреннее пространство картера образует самую большую полость в двигателе. Верхняя часть картера переходит в блок цилиндров, а снизу он закрывается поддоном. В современных двигателях картер – это часть блока цилиндров.

2В настоящей работе гильза цилиндра не рассматривается.

3Постели коленчатого вала.

6

Основными конструктивными элементами гильзы цилиндров явдяются стенки, присоединительные плоские поверхности 4 (с головкой и поддоном), посадочные места, отверстия с резьбой и пр.

Головка блока цилиндров закрывает сверху цилиндры и крепится к блоку через прокладку с помощью болтов или шпилек. Головка блока обычно отливается из алюминиевого сплава (реже из чугуна).

Рис. 4. Головка блока с блоком цилиндров рядного двигателя

В ней полностью или частично располагаются камеры сгорания. Внутри головки выполняются впускные и выпускные каналы, каналы водяной рубашки для прохода охлаждающей жидкости и каналы смазочной системы. Каналы для подачи топливно-воздушной смеси или воздуха в цилиндры и выпуска отработавших газов проходят в каждую камеру сгорания и заканчиваются запрессованными в головку блока седлами клапанов, изготовленными из чугуна или других прочных материалов. В каждом цилиндре двигателя установлено, как минимум, по два клапана (впускной и выпускной). Клапаны прижимаются к седлам с помощью пружин. Клапаны приводятся в движение установленным в головке распределительным валом (в двигателе с верхним расположением

4 Привалочные поверхности

7

распредвала). Движение клапанов осуществляется в направляющих втулках, вставленных в головку блока. В головке блока цилиндров располагаются и другие детали газораспределительного механизма.

Рис. 5. Головка блока цилиндров

Таким образом, блок и головка блока цилиндров – это толстостенные корпусные детали. Их отливают из чугуна или алюминиевого сплава. Затем детали подвергаются механической обработке в виде фрезерования, шлифования, сверления и пр.

В процессе работы на блок и головку блока цилиндров действуют вибрация, статические и динамические нагрузки, агрессивная среда, тепловые воздействия и пр. В результате детали приобретают множество различных дефектов, среди которых наиболее часто встречающимися являются трещины (явные или микроскопические), пробоины и отколы, остаточная деформация (коробление), срыв резьбы, износ посадочных мест и т.д.

Восстановление этих деталей включает тщательную мойку и очистку, дефектацию, а также различного рода технологические воздействия, устраняющие обнаруженные дефекты и приводящие их к состоянию нового.

Дефектация деталей

Отделенные от двигателя рассматриваемые детали моются и очищаются от нагара, асфальтосмолистых, масляных и других загрязнений (например, остатков прокладок).

8

Негерметичность блока цилиндров

Герметичность – одна из важнейших характеристик, обуславливающих исправную работу двигателя автомобиля. Для ее проверки используют визуальный осмотр и опрессовку (проверка на герметичность, отсутствие трещин) в специальных установках.

Метод опрессовки применяют для обнаружения скрытых дефектов в полых деталях. Опрессовку деталей производят водой (гидравлический метод) и сжатым воздухом (пневматический метод).

Метод гидравлического испытания применяют для выявления трещин в корпусных деталях (блок и головка цилиндров). Испытание производится на специальных стендах, которые обеспечивают герметизацию всех отверстий в контролируемых деталях. При испытании полость детали заполняют горячей водой под давлением 0,3…0,4 МПа и выявляют выступание воды на внешних сторонах стенок.

Пневматический метод опрессовки связан с прохождением воздуха через дефекты стенок. Он может быть выявлен путем фиксации падения давления или утечек в виде пузырьков воздуха в воде.

Смысл пневматической опрессовки блока в воде заключается в следующем. При помощи специальных накладок, резиновых уплотнений, прозрачных плит из плексигласа глушатся отверстия, сообщающие рубашку охлаждения с атмосферой. Внутрь подается воздух под давлением 6 атмосфер. Загерметизированная деталь опускается в ванну с горячей водой на полчаса. За это время изделие прогревается, незагерметизированные отверстия (то есть трещины, свищи, и т. д.) расширяются, и из них под давлением начинает выходить воздух. Место выхода воздуха указывает на месторасположение дефекта в стенках.

Коробление

Остаточная деформация блока цилиндров в виде коробления проявляется нарушением плоскостности привалочной поверхности под головку блока.

9