Ремонт механизма газораспределения двигателя МТЗ-82

 

 

[5]

 

 

 

 

 

 

4. Ремонт механизма  газораспределения двигателя Д-240

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ И РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ДЕТАЛЕЙ ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРОВ Д-240 И ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

Выступание стержня клапана, мм (нормальное / допустимое) : 56,0 - 57,2

Перемещение клапана, мм (нормальное / допустимое) : 10,2 - 9,0

Коробление плоскости разъема головки цилиндров, мм 0,15

Утопание тарелки клапана, мм (нормальное / допустимое) : 0.4...0.7

Допустимый внутренний диаметр втулки клапана, мм 11,10

Допустимое  сжатие наружных клапанных пружин до рабочей высоты, Н 148

Рабочая высота пружины, мм 54,0

Сжатие     внутренних     клапанных пружин до рабочей высоты, Н 74

Рабочая высота, мм 48,5

Допустимый диаметр стержня клапана, мм 10,85

Внутренний диаметр втулки коромысел, мм 19,02...19,05

Диаметр оси коромысел, мм 18,98.-19,00

Сухари клапанов и клапанные пружины снимают приспособлением ОР-9913 ГОСНИТИ. Если седло клапана имеет трещины, то головку сдают в ремонт. Снятые клапаны маркируют, а затем замеряют диаметр стержня и проверяют биение фаски и изгиб стержня.

Биение фаски клапана и изгиб стержня относительно оси клапана не должны превышать 0,03 мм.

При наличии следов прогаров, раковин на фасках клапанов рабочую поверхность фаски тарелки обрабатывают на специальных шлифовальных станках Р-108 или ОР-6686. Рабочую фаску впускного клапана дизелей Д-240 шлифуют под углом 45°. После выведения следов износа ширина цилиндрической части тарелки клапанов должна быть не менее 0,5 мм.

Направляющая втулка клапана дизеля Д-240 заменяется при износе внутреннего отверстия под стержень клапана или ослаблении посадки в головке цилиндров.

При ослаблении посадки втулки в головке Д-240 из запасных частей подбирают втулку с наибольшим отклонением по наружному диаметру, смазывают ее эпоксидным клеем без наполнителя и запрессовывают в головку. После установки направляющих втулок обрабатывают клапанное гнездо планетарно-шлифовальным приспособлением ОПР-1334А.

При рисках, раковинах и следах прожогов на рабочей фаске, клапанного гнезда первоначально шлифуют фаску до выведения следов износа и замеряют степень утопания клапанов по новому клапану. Если оно находится в пределах допустимого, то продолжают обрабатывать клапанное гнездо.

Нижнюю (наружную) кромку рабочей фаски клапанного гнезда в головке цилиндров Д-240 обрабатывают шлифовальным кругом с углом конуса 150, а верхнюю (внутреннюю) кромку — 60°.

Ширина рабочей фаски гнезда для впускных клапанов должна быть 2,0...2,5 мм и для выпускных — 1,5...2,0 мм.

После обработки тарелки клапана и его гнезда их взаимно притирают. Если отремонтированы все клапаны и их гнезда, то притирают на станке ОПР-1841А ГОСНИТИ.

При ремонте одного-двух клапанов их притирают пневматическим приспособлением 2213, используя пасту из смеси микропорошка М20 с индустриальным или моторным маслом.

Во время притирки, при вращении клапана, его периодически приподнимают. Время от времени проверяют состояние притирающихся фасок клапана и гнезда. Верхняя кромка матовой полоски рабочей фаски должна быть расположена на расстоянии не менее 0,5 мм от цилиндрического пояска тарелки клапана.

Если матовая полоска окажется значительно ниже или выше пояска, то гнездо клапана снова обрабатывают шлифовальными кругами с углом конуса 60 или 150° и снова притирают клапан и гнездо.

Перед сборкой клапанов проверяют упругость пружины клапана на приспособлении МИП-100.

Если параметры выходят за допустимые пределы то пружины заменяют.

В некоторых случаях для компенсации длины и усилия сжатия пружины под них устанавливают специальные шайбы, толщину которых можно определить по формуле для впускного клапана А = В — 1,3 мм, для выпускного — А = В — 1,8 мм, где В — фактическая величина утопания клапана, замеренная после ремонта седла клапана.

После сборки клапанов выступание сухарей над плоскостью тарелки пружины должно быть не более 0,5 мм, утопание — 1,3 мм.

Для контроля герметичности клапанов Д-240 заполняют впускные и выпускные каналы головки цилиндров керосином. Он не должен просачиваться в течение 1,5 мин.

Перед установкой оси коромысел в сборе проверяют техническое состояние каждого коромысла. При наличии на бойках коромысел углублений более 0,3 мм их поверхность шлифуют до выведения следов износа. Непараллельность рабочей поверхности бойка коромысла должна быть не более 0,05 мм. При необходимости проверяют внутренний диаметр отверстий втулок коромысел. Допустимый зазор между втулкой и осью коромысел — не более 0,15 мм.

 

Регулировку теплового зазора в клапанах выполняют в такой последовательности.

1. Снимают детали, ограничивающие  доступ к узлам регулировки  зазора в клапанах (к регулировочным  болтам толкателей или коромысел).

2. Полностью закрывают  клапаны первого цилиндра, чтобы  освободить передаточные детали  для проверки и последующей  регулировки теплового зазора. Для  этого устанавливают поршень  первого цилиндра в в. м. т. при  такте сжатия. Такт сжатия в  цилиндре определяют при медленном  проворачивании коленчатого вала, или путем закрытия пальцем  отверстия для свечи зажигания, или наблюдением за работой  клапанов (перед сжатием откроется вначале выпускной, затем впускной клапан, после чего при сжатии оба клапана закроются).

Поршень первого цилиндра устанавливают в в. м. т. при помощи установочной шпильки на картере маховика или указателя в. м. т. на переднем конце коленчатого вала, а также другими способами.

Для облегчения проворачивания коленчатого вала дизеля при регулировке зазоров в клапанах декомпрессируют цилиндры путем включения декомпрессионного механизма или снятия форсунок.

3. Щупом проверяют зазор  во впускном и выпускном клапанах  первого цилиндра. При расположении  клапанов в головке цилиндров  зазоры проверяют между бойком  коромысла и стержнем клапана  или торцом стакана клапанной пружины. Если же клапаны расположены в блоке цилиндров, то зазоры проверяют между стержнем клапана и регулировочным болтом толкателя. 

4. В случае необходимости  дополнительно регулируют тепловой  зазор в клапанах. Эту операцию  выполняют при закрытом клапане (при свободном состоянии передаточных  деталей) путем легкого зажима  в регулируемом зазоре щупа  необходимой толщины регулировочным  болтом толкателя или коромысла.

5. После регулировки клапанов  первого цилиндра регулируют тепловой зазор в клапанах остальных цилиндров. Для этого проворачивают коленчатый вал на угол, равный интервалу чередования рабочих ходов (одноименных тактов), проверяют и регулируют зазоры в клапанах очередного цилиндра в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя.

Регулировка декомпрессионного механизма у многих дизелей сводится к проверке правильности сборки и износа передаточных деталей.

 

В декомпрессионном механизме, изображенном на рисунке Б, после регулировки теплового зазора в соответствующем клапане проверяют также зазор между штангой 5 декомпрессионного механизма и коромыслом 4 отрегулированного клапана. При этом клапан по-прежнему должен оставаться закрытым, а зазор между клапаном и коромыслом оставаться неизменным. Зазор должен быть не менее 0,1...0,6 мм, что необходимо для полного отключения декомпрессионного механизма.

Декомпрессионный механизм с регулировочными болтами 6, показанный на рисунке в, регулируют при закрытом состоянии клапана. Поворотом декомпрессионного валика / ставят регулировочные болты 6 в вертикальное положение (положение «Декомпрессионный механизм включен»).

Отпускают контргайку 7 и ввертывают болт 6 до тех пор, пока головка этого болта не коснется коромысле, а боек коромысла — торца стержня закрытого клапана. От этого положения регулировочный болт 6 ввертывают еще на один оборот и стопорят контргайкой 7. При этом болт 6 опустится вниз на шаг резьбы (1,0...1,25 мм) и на такую же величину откроется клапан.

После регулировки декомпрессионного механизма проверяют, не соприкасаются ли клапаны с поршнями при выключении компрессии (открытии клапанов декомпрессионным механизмом). 

Осевые перемещения распределительного вала регулируют только в тех механизмах газораспределения, где эти перемещения ограничиваются упорным болтом. Допускаются осевые перемещения распределительного вала на 0,1...0,25 мм.

Регулировка выполняется так: отвертывают контргайку упорного болта, ввертывают болт до упора, затем отвертывают его на l/4...1/8 оборота и стопорят контргайкой.

[5] 
5. Экономическое обоснование

Расчет эффективности конструкции и работы двигателя внутреннего сгорания.

Характеристики двигателей.

Энергетические и экономические показатели двигателя при различных режимах работы (частое вращение коленчатого вала и нагрузке) оценивают по его характеристикам: регулировочным, скоростной и нагрузочной.

Характеристики – это графические выражения зависимости какого-либо основного показателя работы двигателя от другого показателя, построенные по опытным данным, которые были получены в результате испытаний двигателя на специальных тормозных установках (стендах). Методы поведения стендовых испытаний двигателей стандартизованы (ГОСТ 18509-80 для тракторных и комбайновых дизелей, ГОСТ 14846-81 для автомобильных двигателей).

Регулировочные характеристики отражают зависимость основных показателей двигателя от принятых регулировок его механизмов, влияющих на протекание рабочего процесса. Те значения регулируемых параметров двигателя, которые обеспечивают получение заданной мощности и наибольшей экономичности, называют оптимальными. Их определяют по регулировочным характеристикам.

В качестве примера на рисунке 5.1, приведена регулировочная характеристика по установочному углу начала подачи топлива насосом дизеля СМД-14. Она показывает зависимость мощности и удельного расхода топлива от угла Qн начала подачи топлива насосом. Снимают такую характеристику при работе дизеля с постоянной частотой вращения коленчатого вала, принятом часовом расходе топлива и других оптимальных показателях. Для снятия характеристики рейку топливного насоса закрепляют в положении полной подачи топлива (начало включения корректирующего устройства). Последовательно изменяя специально установленной муфтой угол опережения подачи топлива, определяют эффективную мощность дизеля. На характеристике видно что максимальную эффективную мощность 55 кВт и минимальный удельный расход топлива 268 г/кВт ч дизель имеет, если начинать топливо подавать, когда кривощип коленчатого вала не доходит до верхней мёртвой точки на θ=19о. Это и есть оптимальный угол опережения подачи топлива.

Рис.5.1. Регулировочная характеристика по углу опережения подачи топлива насосом дизеля А-41.

К числу регулировочных относятся характеристики, показывающие изменение мощности и удельного расхода топлива в зависимости от ряда факторов: давления на впуске и выпуске и др.

Скоростная характеристика показывает зависимость энергетических и экономических показателей двигателя от частоты вращения коленчатого вала при постоянном положении дроссельной заслонки или рейки топливного насоса, то есть представляет собой графическое изображение (рис.5.2,5.3) зависимостей Ne=f(n), Mk=f(n), GT=f(n), ge=f(n).

Скоростная характеристика, снятая при полностью открытой дроссельной заслонке или полной подаче топлива и при углах опережения зажигания или начала подачи топлива, указанных в технических условиях на двигатель, называется внешней.

Скоростные характеристики, полученные при неполных, но постоянных для каждой характеристике степенях открытия дроссельной заслонки при положениях рейки топливного насоса, называются частичными.

Скоростные характеристики снимают, постепенно увеличивая нагрузку (тормозя двигатель). Частота вращения коленчатого вала снижается до значения nmin (см. рис.11), при котором ещё возможна устойчивая работа двигателя. Для каждого скоростного режима (опыта), если это предусмотрено конструкцией двигателя, автоматически устанавливается наивыгоднейший угол опережения зажигания и начала подачи топлива. На внешней скоростной характеристике карбюраторного двигателя отметим следующие точки: А – максимальная мощность двигателя Nemax, при этом частота вращения коленчатого вала n2; Б - мощность, при которой крутящий момент максимален Мкmax, а частота вращения коленчатого вала n2; В – мощность, соответствующая минимальному удельному расходу топлива gemin; а – крутящий момент МкN на режиме максимальной мощности; Г – номинальная мощность Neн; б – крутящий момент на режиме номинальной мощности; nн – частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности.

Рис.5.2. Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя.

На внешней скоростной характеристике дизеля (см. рис.12) отметим две точки: А – мощность при номинальном удельном расходе топлива и Б - мощность, соответствующая началу работы дизеля с дымлением. Длительная работа дизеля с дымлением недопустима, поскольку вызывает его перегрев и интенсивное нагарообразование.

Рис.5.3. Внешняя скоростная характеристика дизеля.

Скоростную характеристику с регуляторной ветвью (регуляторную характеристику) снимают при положении органов управления регулятором скорости, соответствующим полной подаче топлива. Она показывает зависимость расхода топлива, крутящего момента и частоты вращения коленчатого вала от мощности двигателя.

Регуляторную характеристику (рис.5.4), то есть зависимости