Складання, обкатка і випробування дизеля

4.11. Складання, обкатка і випробування дизеля

Завантажити книгу у форматі «word» ви можете в кінці опису.

 

4.11.1. Загальне складання двигунів

Двигуни складають з вузлів, механізмів і агрегатів, а також з кінематично не пов’язаних між собою деталей. Для складання двигунів застосовують універсальні стенди кантувачі (рис. 291) та використовують комплект 70-7823—370д оснащення до технологічного процесу потокового ремонту дизелів, до якого входять: схватка для дизелів, колінчастого вала і головки циліндрів; пристрій для складання головки циліндрів і муфт зчеплення, складання і встановлення поршня з кільцями в циліндр дизеля; наставка для запресовування сальників і підшипників тощо.

На робочому місці використовують такий контрольно-вимірювальний інструмент: нутроміри, мікрометри зі вставками, мікрометри, штангенглибиноміри, індикатори малогабаритні, індикатори годинникового гину, нутроміри мікрометричні, глибиноміри мікрометричні, щупи, штангенциркулі, вимірювальні металеві лінійки.

Для складання різьбових з’єднань на робочому місці використовують механізований і ручний інструмент.

Складають двигуни у такій послідовності: підскладання блока циліндрів, встановлення гільз циліндрів, укладання колінчастого вала, встановлення шатунно-поршневої групи, механізму газорозподілу, задньої балки і маховика, масляного насоса і картера, головки циліндрів, турбокомпресора, механізму коромисел, паливної апаратури, фільтрів і трубопроводів, всмоктувального і випускного колекторів (труб), водяного насоса.

У блок циліндрів встановлюють втулки (підшипники) розподільного вала, втулки штовханів, сальники й валики декомпресора, маслопровідні трубки; розвертають (розточують) у лінію втулки за розмірами шийок розподільного вала; прочитують, промивають і продувають стиснутим повітрям маслопровідні канали, встановлюють палець або вісь проміжної шестірні, шпильки та інші деталі.

Гільзи циліндрів для одного двигуна мають бути однієї розмірної групи й одного ремонтного чи нормального розміру. Гільза, встановлена в блок без ущільнювальних кілець, повинна вільно прокручуватися навколо своєї осі. Торці гільз мають виступати над привалковою поверхнею блока циліндрів на 0,03-0,28 мм; нерівномірність виступаввя буртів у комплекті (для одного блока) не повинна перевищувати 0,04 мм. Для запресовування гільз у блок зі встановленими ущільнювальними кільцями, змащеними білилами, використовують пристрій з гідравлічним або пневматичним приводом або молоток і дерев’яну надставку. Зрізування ущільнювального кільця при запресовуванні не допускається.

У запресованих гільзах циліндрів овальність і конусність внутрішніх поверхонь не повинні перевищувати 0,01-0,03 мм (залежно від марки двигуна). Неперпендикулярність твірної внутрішньої поверхні гільзи до загальної осі корінних опор колінчастого вала не повинна перевищувати у поздовжній площині двигуна 0,01-0,02 мм на довжині юбки поршня; допускається поворот гільз навколо своїх осей.

Перед встановленням колінчастого вала перевіряють укомплектованість його корінними й шатунними підшипниками (вкладишами); якщо потрібно, додатково очищують, промивають і продувають канали блока, вала і вкладишів.

Складають корінні підшипники без вала і затягують їх гайками з нормальним зусиллям. Потім індикаторним нутроміром вимірюють внутрішні поверхні й визначають їх овальність, конусність, розмір масляного зазору та збіг торцевих поверхонь. Нормальні зазори в підшипниках наведені в технічних умовах. Допускається складання колінчастого вала з підшипниками при зазорі, що не перевищує 0,13-0,16 мм. Після встановлення розмірів, геометричних форм і зазорів відповідно до технічних умов, кришки підшипників знімають, корінні шийки вала змащують тонким шаром масла і вал встановлюють у блок циліндрів. Нормальний момент затяжки гайок підшипників: корінних — 200-220; шатунних —160-180 Н’М.

Спочатку затягують середній корінний підшипник і пробують повертати вал рукою за болт у фланці для кріплення маховика. Якщо вал прокручується вільно, гайки кришок решти підшипників у п’яти- і чотириопорних блоках затягують відповідно у такій послідовності: 3-2-4-1-5 і 2-3-1-4. Якщо вал прокручується туго — усувають причину гальмування.

Поздовжнє зміщення колінчастого вала у дизельних двигунах коливається від 0,1 до 0,4 мм.

Встановлюють нормальний осьовий розбіг вала підбиранням відповідної товщини бурта установочного підшипника або підбиранням товщини шайб, які фіксують осьове переміщення; допустимий без ремонту розбіг — 0,5-0,8 мм.

Правильно встановлений колінчастий вал має прокручуватися від зусилля руки, прикладеного до болта маховика або до шатунної шийки.

Комплект шатунно-поршневої групи (що відповідає встановленим у блок гільзам циліндрів) при встановленні змащують маслом, правильно розставляють замки поршневих кілець. Замки суміжних кілець розміщують під кутом 180º один відносно одного на поршнях двигунів К-461 М, 4УД -21/15 та деяких інших замки кілець розміщують під кутом 120° один відносно одного.

Шатунно-поршневу групу встановлюють у блок зверху, з боку головки циліндрів, користуючись пристроєм для стискання кілець.

Гайки шатунних підшипників затягують динамометричним ключем з моментами 160-180 Н∙м.

Нормальний осьовий розбіг нижньої головки шатуна дизельних двигунів становить 0,2-0,8 мм; допустимий без ремонту — до 1 мм.

Після складання кривошипно-шатунного механізму поршні не повинні упиратися в стінки гільз циліндрів (у поздовжній площині двигуна), я мають розміщуватися в гільзі концентрично. Встановлені у в.м.т. днища поршнів повинні виступати або заглиблюватися відносно привялкової площини блока на розміри, наведені в технічних умовах (у середньому виступати на 0,05-0,42 мм, заглиблюватися на 0,8-1,4 мм).

Потім встановлюють задню балку, корпус ущільнення і маховик. Биття по радіусу і торцю закріпленого на колінчастому валу маховика не повинно перевищувати в дизельних двигунах 0,3 мм.

Встановлюють штовхачі, розподільний вал з шестірнею, проміжну шестірню (у більшості двигунів), картер шестерень з кришкою, передню опору і шків колінчастого вала. Поздовжній розбіг розподільного вала не повинен перевищувати 0,2 мм. Розподільні шестірні встановлюють відповідно до схеми для кожної марки двигуна.

Потім встановлюють водяний насос, масляний насос і його привод, масляний картер, картер маховика, масляні фільтри й маслозаливний патрубок.

На привалкову площину блока циліндрів укладають прокладку, змащену з обох боків графітовою пастою, звертаючи увагу на те, щоб (у ряді двигунів) отвори у блоці і прокладці для підвищення масла до механізму коромисел збігалися.

Головку циліндрів з клапанним механізмом насаджують на шпильки блока й обережно опускають на прокладку. Гайки шпильок затягують без ривків, починаючи із середньої з крутними моментами, які для різних моделей двигунів відповідно дорівнюють: К-461М — 220-240 Н∙м; 4VД-21/15 — 160-180; 4NVД-12.5 — 100-120 Н∙м. Якщо немає динамометричного ключа, спочатку затягують ключем з важелем 100 мм, а потім — а важелем 400-600 мм (залежно від розміру різьби).

Після встановлення головки циліндрів ставлять штанги штовханів і механізм коромисел у складеному вигляді так, щоб вісь симетрії бойка коромисла збігалася з віссю стержня клапана; відхилення не повинно перевищувати 1 мм. Бойок коромисла має прилягати до торця стержня клапана або до стакана по всій поверхні. Регулюють зазори між бойками коромисел і торцями стержнів клапанів або гтаканів, які повинні дорівнювати 0,3-0,4 мм.

Встановлюють кришки клапанів, всмоктувальний і вихлопний колектори. Прикріплюють паливний насос, форсунки і паливопроводи, електростартер та інше обладнання дизельного двигуна.

 

4.11.2. Припрацювання (обкатка) і випробування двигунів

У процесі холодного припрацювання і гарячої обкатки двигунів поверхні спряжених деталей взаємно припрацьовуються, площа стикових тертьових поверхонь поступово збільшується, негативний вплив на довговічність овальності, конусності. хвилястості, розбіжність осей, перекосів, деформацій корпусних (базисних) деталей зменшується. Порівняно до припрацювання виготовлених двигунів цей процес у ремонтному виробництві ускладнюється тим, що під час ремонту двигунів використовуються як нові деталі, так і відремонтовані (відновлені), а також ті, що були в роботі, шорсткість поверхонь і геометричні форми яких дуже різні. Загальним завданням припрацювання та обкатки є підготовка тертьових поверхонь до сприйняття експлуатаційних навантажень, доводка зазорів у спряженнях до оптимальних розмірів, виявлення і виправлення допущених під час ремонту і складання помилок і неточностей, перевірка і регулювання деяких вузлів і механізмів (наприклад, зазорів у клапанах, тиску в масляній і паливній магістралях тощо).

Для припрацювання і випробування двигунів призначені електрогальмівні стенди а асинхронними двигунами (АКБ), які мають фазні ротори. Найбільш поширені на ремонтних підприємствах стенди К1-1363Б, які дають можливість одержувати гальмівну потужність до 95,6 кВт і стенди К1-5274 з гальмівною потужністю 330 кВт і крутним моментом до 1150 Н∙м.

Електрогальмівний стенд (рис. 292) складається з асинхронного електродвигуна 1, станини (плита і стояки 6) для встановлення відремонтованого двигуна, приводного вала 4 з редуктором, лічильників частоти обертання валів, пристрою для контролю крутного моменту з циферблатним покажчиком. пристрою для вимірювання витрати палива та іншої контрольної апаратури.

Перевагами стендів такого типу є можливість зміни в широких межах частоти обертання колінчастого вала й потужності двигуна, а також використання для виробничих цілей значної частини потужності обкатуваного на газу двигуна.

Тривалість холодного припрацювання залежить від марки двигуна і якості тертьових поверхонь деталей. В середньому дизельні двигуни припрацьовуються 30—50 хв. на двох-трьох режимах при швидкості обертання колінчастого вала від 500-600 до 1000 об/хв спочатку без компресії, а потім з компресією.

Обкатку (припрацювання) здійснюють у три етапи: холодна, гаряча без навантаження і під навантаженням.

Холодна обкатка дизелів. Прокручують колінчастий вал дизеля на швидкісних режимах електричною машиною стенда. Робота систем мащення і охолодження дизеля повинна відповідати таким вимогам: тиск масла у головній магістралі дизеля — не менше 0,08 МПа при мінімальній частоті обертання колінчастого вала; температура масла у піддоні або перед масляним радіатором — до 75 °С: температура охолоджувальної рідини на виході з системи охолодження — не більше 80 °С.

Гаряча обкатка дизелів на холостому ходу. Запускають дизель електродвигуном стенда. Під час обкатки без навантаження температура масла у піддоні дизеля і охолоджувальної рідини на виході з системи охолодження повинні становити 60-95 °С.

Після закінчення обкатки перевіряють і за необхідності підтягують гайки шпильок (болти) кріплення головки (головок) циліндрів. Підтікання палива і масла не допускається.

Гаряча обкатка дизелів під навантаженням (дизель К-461М)

Перед початком випробувань необхідно виконати такі технологічні операції:

— оглянути і перевірити комплектність дизеля та його допоміжного обладнання, а також щільність з’єднання трубопроводі в;

— залити дизельне масло в картер дизеля і турбонагнітач;

— прокрутити колінчастий вал дизеля вручну на 2-3 оберти (15-20 обертів руківки валоповоротного пристрою);

— залити по 200 г дизельного масла в паливний насос високого тиску і регулятор частоти обертання;

— прокачати паливну систему дизеля до повного видалення з неї повітря;

— виставити кут випередження подачі палива, який повинен бути для дизеля К-461М в межах 26-28° до верхньої мертвої точки положення поршня в першому циліндрі на такті стиснення, для дизеля К 161 — в межах 20-22°;

— перевірити роботу механізму вмикання рейки паливного насосу великого тиску;

— прокачати систему мащення дизеля за допомогою масляного насоса до тиску 0,1 Па

Гарячу обкатку дизеля виконують за 4-годинною програмою на режимах, що вказані в табл. 50.

Під час гарячої обкатки дизеля на режимі мінімальної потужності (21,16 кВт) заміряють робочі параметри, значення яких повинні відповідати наступним вимогам:

— температура випускних газів перед турбіною не більше 700 °С;

— різниця температури випускних газів між окремими циліндрами не більше 50 °С;

— температура води в системі охолодження 70—103 °С;

— температура масла в системі мащення 60—98 °С;

— тиск масла в системі мащення 0,2-0,7 МПа.

У процесі гарячої обкатки дозволяється зупиняти дизель для регулювання і усунення незначних дефектів. При цьому час простою дизеля в термін гарячої обкатки не входить.

Дизель, який пройшов гарячу обкатку, піддають приймальним випробуванням. Випробування тривають 2,5 год за програмою, що наведена в табл. 51.

Зупинка дизеля через несправність обладнання стенда в процесі приймальних випробувань тривалістю до 20 хв не є підставою для анулювання одержаних результатів.

Відремонтований дизель після приймальних випробувань монтують на піддизельну раму і, приєднавши до генератора, перевіряють протягом 30 хв та випробовують дизель-генератор за двогодинною програмою на режимах, наведених в табл. 52.

Під час цих випробувань роблять три відключення навантаження і три підключення ЇЇ за схемою 100% — 0-100%. Виконують заміри робочих параметрів генератора на відповідність контрольним даним. Так, при тривалій потужності 75 кВт напруга на затискачах генератора повинна бути незмінною — 400 В. Струм генератора мас відповідати навантаженню і відповідати при 25%-ному навантаженню 27 А, при 50%-ному — 54 А, при 75%-ному — 81 А. при 100%-ному — 108 А, при 105% -ному — 113 А.

Припрацьований і випробуваний двигун підлягає контрольному огляду. Кількість та обсяг операцій залежать від характеру роботи двигуна на стенді і від його конструктивних особливостей.

Під час контрольного огляду за необхідності перевіряють стан робочих поверхонь гільз циліндрів, шатунних (іноді корінних) шийок колінчастого вала і вкладишів нижніх головок шатунів і кришок корінних підшипників. На поверхні шийки допускається не більше двох кільцевих рисок глибиною до 0,1 мм і шириною до 0,15 мм; на робочій поверхні вкладиша може бути не більше трьох кільцевих рисок глиби ноюдо 0,2 мм і шириною до 0,5 мм. Біля фіксуючого виступу вкладиша допускаються натири площею до 2 см²; загальна площа катарів на поверхні вкладиша не повинна перевищувати 8 см². Кільцеві риски на шийках вала згладжують наждачним бруском, а на вкладишах — шабером.

Якщо під час обкатки й випробування не виникали будь-які несправності, пов’язані з технічним станом гільз циліндрів, поршнів та їх пальців, не слід під час контрольного огляду виймати поршні з циліндрів, оскільки при цьому порушується розміщення і припряцювання кілець до гільз і поршнів. Підчас заміни після обкатки і випробування дефектного блока циліндрів, колінчастого вала, поршня з кільцями або гільзи двигун припрацьовують повторно. Після контрольного огляду, пов’язаного тільки з вийманням поршнів із гільз, двигун повторно обкатують за скороченим на 50% режимом. За результатами випробування двигунів на потужність і витрату палива оцінюють якість ремонту і складання двигунів та відповідність їх технічній документації.

Фарбування і сушіння дизеля. Всі отвори, через які фарба може потрапити у внутрішні порожнини, закривають пробками чи заглушками. Надівають чохли (або обмотують їх шпагатом) на стартери дизеля і пускового двигуна, генератор, глушник.

На поверхнях, які фарбують, не повинно бути масляних плям. Замаслені місця протирають серветкою, змоченою уайт-спиритом. Потім — ґрунтують. При ґрунтуванні не допускаються напливи, підтікання і не пофарбовані ділянки. Поверхні, які заґрунтували, добре просушують.

Після фарбування плівку емалі добре висушують і покривають пофарбовану поверхню суцільним рівним шаром. Висушена плівка не повинна відставати від металу при натисканні на неї пальцем. На пофарбованих поверхнях не допускається підтікання, відшарування плівки емалі від металу тощо.

Товщина шару фарби мас становити 45-60 мкм, а ґрунтовки — 20-30 мкм (перевіряють вибірково за допомогою магнітного товщиноміра).