Вопрос.
Способы восстановления коленчатых валов автомобильных двигателей.
Ответ.
Материалом коленчатых валов автомобильных двигателей, как отечественных, так и зарубежных, может быть или чугун, или сталь. Среди отечественных заводов чугун используют ВАЗ и ЗМЗ, все другие применяют качественную конструкционную сталь.
Основной износ этих валов заключается в износе шеек, что ведет к падению давления масла в системе смазки, а в последствии и к аварийному изнашиванию. Восстановление изношенных шеек может вестись двумя способами:
- перешлифовка шеек по ремонтный размер, с последующим их комплектованием вкладышами того же ремонтного размера;
- наплавка (возможно и напыление) шеек под номинальный размер.
Техпроцесс перешлифовки шеек под ремонтный размер как чугунных, так и стальных валов практически одинаков. Выполняется он на специальных станках шлифовальным кругом, с применением смазывающее - охлаждающей жидкости. Как правило, каждое последующее уменьшение диаметра (ремонтный интервал) составляет 0,25 мм. После шлифовки поверхность шеек подвергается суперфинишированию и полировке. Этот способ восстановления хорошо освоен, доступен и широко применяется не только в АРП, но и в ремонтных зонах АТП и СТО.
Восстановление под номинальный размер на много сложнее. В практике АРП такое восстановление ведется лишь на стальных валах, чугунные валы под номинал восстанавливаются крайне сложно.
Наплавка шеек стальных валов ведется под слоем флюса по нескольким вариантам. Наиболее простая наплавка высокоуглеродистой пружинной проволокой Нп – 80 под легирующим флюсом АН – 348 с добавкой порошка графита и феррохрома. После наплавки и правки возможного прогиба черновое и чистовое шлифование, суперфиниширование и полировка. Никакой термообработки здесь нет. Износостойкость шеек обеспечивается лишь большим содержанием углерода в наплавляемом материале. Техпроцесс достаточно прост, но ресурс таких валов, как правило, не превышает 40 – 50 % ресурса нового вала.
Более сложна и трудоемка наплавка легированной проволокой Нп – 40Х2Г2м под слоем Ан 15М или проволокой Нп – 30 ХГСА под флюсом Ан 348 А. Перед финишными операциями механической обработки такие валы подвергаются термообработке - высокому отпуску и поверхностной закалке с использованием ТВЧ. Сочетание легированного слоя с его термообработкой обеспечивает высокую износостойкость шеек, а ресурс таких валов не уступает (по литературным данным) ресурсу новых деталей.
Изношенные чугунные валы могут быть восстановлены под номинал либо плазменным напылением высоколегированного порошка (с последующим оплавлением напыленного слоя), либо наплавкой под слоем флюса в начале тонкого (0,9 – 1,0 мм) подслоя из специальной низколегированной малоуглеродистой порошковой проволоки, а затем рабочего слоя из другой легированной порошковой проволоки. Отделочные операции механической операции таких валов аналогичны операциям стальных валов.
Подобные техпроцессы рассмотрены лишь в исследовательских работах. Широкое применение их в практике пока не известно.