Шатунно поршневая группа

ШАТУННО-ПОРШНЕВАЯ  ГРУППА 
 
ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА 
 
Поршень изготовлен из алюминиевого сплава и покрыт слоем олова для улучшения прирабатываемости. Юбка поршня в поперечном сечении овальная, а по высоте коническая. Поэтому измерять диаметр поршня необходимо только в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу и на расстоянии 52,4 мм от днища поршня. Основные размеры шатунно-поршневой группы даны на рис. 2-25. 
 
 
 
Рис. 2-25. Основные размеры шатунно-поршневой группы 
 
Отверстие под поршневой палец смещено от оси симметрии на 2 мм в правую сторону двигателя. Поэтому для правильной установки поршня в цилиндр около отверстия под поршневой палец имеется метка “П”, которая должна быть обращена в сторону передней части двигателя. 
 
Поршни ремонтных размеров с 1986 г. для всех моделей двигателей изготавливаются с увеличенным на 0,4 и 0,8 мм наружным диаметром. До 1986 г. выпускались поршни следующих ремонтных размеров: для двигателей 2103 — с увеличением на 0,2; 0,4 и 0,6 мм; для 2106 и 21011 — с увеличением на 0,4 и 0,7 мм. 
 
Поршневые кольца изготовлены из чугуна. Наружная поверхность верхнего компрессионного кольца хромирована и имеет бочкообразную форму. Нижнее компрессионное кольцо — скребкового типа (с выточкой по наружной поверхности), фосфатированное. Маслосъемное кольцо имеет прорези для снимаемого с цилиндра масла и внутреннюю витую пружину (расширитель). 
 
Поршневой палец — стальной, трубчатого сечения, запрессован в верхнюю головку шатуна и свободно вращается в бобышках поршня. 
 
Шатун — стальной, кованый, с разъемной нижней головкой, в которой устанавливаются вкладыши шатунного подшипника. Шатун обрабатывается вместе с крышкой, поэтому при сборке цифры на шатуне и крышке должны быть одинаковы. 
 
ВЫПРЕССОВКА ПОРШНЕВОГО ПАЛЬЦА 
 
Снимать палец необходимо на прессе с помощью оправки А.60308 и опоры с цилиндрической выемкой, в которую укладывается поршень. Перед выпрессовкой пальца снимите поршневые кольца. 
 
Если снятые детали мало изношены и не повреждены, они могут быть снова использованы. Поэтому при разборке их пометьте, чтобы в дальнейшем собрать группу с теми же деталями. 
 
ОЧИСТКА 
 
Удалите нагар, образовавшийся на днище поршня и в канавках поршневых колец, а из смазочных каналов поршня и шатуна удалите все отложения. 
 
Тщательно проверьте, нет ли на деталях повреждений. Трещины любого характера на поршне, поршневых кольцах, пальце, на шатуне и его крышке недопустимы и требуют замены деталей. Если на рабочей поверхности вкладышей имеются глубокие риски или они слишком изношены, замените вкладыши новыми. 
 
ПОДБОР ПОРШНЯ К ЦИЛИНДРУ 
 
Расчетный зазор между поршнем и цилиндром (для новых деталей) равен 0,05 — 0,07 мм. Он определяется промером цилиндров и поршней и обеспечивается установкой поршней того же класса, что и цилиндры. Максимально допустимый зазор (при износе деталей) — 0,15 мм. 
 
Примечание. Диаметр поршня измеряется в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 52,4 мм от днища поршня (см. рис. 2-25). 
 
По наружному диаметру поршни разбиты на пять классов (А, В, С, D, Е) через 0,01 мм, а по диаметру отверстия под поршневой палец — на три категории через 0,004 мм. Класс поршня (буква) и категория отверстия под поршневой палец (цифра) клеймятся на днище поршня. 
 
Если у двигателя, бывшего в эксплуатации, зазор превышает 0,15 мм, то необходимо заново подобрать поршни к цилиндрам, чтобы зазор был возможно ближе к расчетному. 
 
В запасные части поставляются поршни классов А, С, Е. Этих классов достаточно для подбора поршня к любому цилиндру при ремонте двигателя, так 
 
как поршни и цилиндры разбиты на классы с небольшим перекрытием размеров. 
 
ПРОВЕРКА ЗАЗОРА МЕЖДУ ПОРШНЕМ И ПАЛЬЦЕМ 
 
Палец запрессован в верхнюю головку шатуна с натягом и свободно вращается в бобышках поршня. 
 
Примечание. По наружному диаметру пальцы разбиты на три категории через 0,004 мм. Категория указывается цветной меткой на торце пальца: синяя метка — первая категория, зеленая — вторая, а красная — третья. 
 
Сопряжение поршневого пальца и поршня проверяют, вставляя палец, предварительно смазанный моторным маслом в отверстие бобышки поршня. Для правильного сопряжения необходимо, чтобы поршневой палец входил в отверстие от простого нажатия большого пальца руки (рис. 2-26) и не выпадал из бобышки (рис. 2-27), если держать поршень в вертикальном положении. 
 
Выпадающий из бобышки палец замените другим, следующей категории. Если в поршень вставлялся палец третьей категории, то замените поршень с пальцем. 
 
 
 
Рис. 2-26. Поршневой палец должен устанавливаться простым нажатием большого пальца 
 
 
 
Рис. 2-27. Проверка посадки поршневого пальца 
 
ПРОВЕРКА ЗАЗОРОВ МЕЖДУ ПОРШНЕВЫМИ КАНАВКАМИ И КОЛЬЦАМИ 
 
 
 
Рис. 2-28. Проверка зазора между поршневыми кольцами и канавками: 1 — поршневое кольцо; 2 — поршень; 3 — набор щупов 
 
Зазор по высоте между поршневыми кольцами и канавками проверяйте набором щупов, как показано на рис. 2-28, вставляя кольцо в соответствующую канавку. 
 
Номинальный (расчетный) зазор для верхнего компрессионного кольца составляет 0,045 — 0,08 мм, для нижнего — 0,025 — 0,06 мм и для маслосъемного — 0,02 — 0,055 мм. Предельно допустимые зазоры при износе — 0,15 мм. 
 
 
 
Рис. 2-29. Проверка зазора в замке колец 
 
Зазор в замке поршневых колец проверяйте набором щупов, вставляя кольца в калибр (рис. 2-29), имеющий диаметр отверстия, равный номинальному диаметру кольца с допуском +0,003 мм. Для колец нормального размера диаметром 82 мм можно применять калибр 67.8125.9502. 
 
Зазор должен быть в пределах 0,25 — 0,45 мм для всех новых колец. Предельно допустимый зазор при износе — 1 мм. 
 
ПРОВЕРКА ЗАЗОРА МЕЖДУ ВКЛАДЫШАМИ И КОЛЕНЧАТЫМ ВАЛОМ 
 
Зазор между вкладышами и шейкой коленчатого вала можно проверять расчетом, измерив детали. 
 
Номинальный расчетный зазор составляет 0,036 — 0,086 мм. Если он меньше предельного замените на этих шейках вкладыши новыми. Если шейки коленчатого вала изношены и шлифуются до ремонтного размера, то вкладыши замените ремонтными (увеличенной толщины, см. табл. 2-1). 
 
Цифры 0,25; 0,50 и т.д. указывают величину уменьшения диаметра шеек коленчатого вала после шлифовки. 
 
Таблица 2-1 
 
ТОЛЩИНА ВКЛАДЫШЕЙ ШАТУННЫХ ПОДШИПНИКОВ, ММ 
------------------------------------------------------------------------------

Номинальная                   -                    Увеличенная (ремонтная)      -

------------------------------------------------------------------------------  

                                             0,25             0,50          0,75           1,0

------------------------------------------------------------------------------

1,723                                    1,848            1,973          2,098      2,223 
------------------------------------------------------------------------------- 
1,730                                    1,855            1,980           2,105      2,230 
------------------------------------------------------------------------------- 
КОНТРОЛЬ МАССЫ ПОРШНЕЙ 
 
 
 
Рис. 2-30. Схема удаления металла с поршня для подгонки его массы. Стрелками показаны места, на которых можно удалять металл 
 
По массе поршни одного двигателя не должны отличаться друг от друга более, чем на +2,5 г. 
 
Если нет комплекта поршней одной весовой группы, можно удалить часть металла на основании бобышек под поршневой палец. Место съема металла указано стрелками на рис. 2-30. Съем металла, однако, не должен превышать 4,5 мм по глубине относительно номинальной высоты поршня (59,4 мм), а по ширине ограничивается диаметром 70,5 мм. 
 
СБОРКА ШАТУННО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ 
 
Так как палец вставляется в верхнюю головку шатуна с натягом, нагрейте шатун до 240 °С для расширения его головки. Для этого шатуны поместите в электропечь, направляя верхние головки шатунов внутрь печи. 
 
В печь уже нагретую до 140 °С, шатуны помещают на 15 мин. 
 
 
 
Рис. 2-31. Установка поршневого пальца на приспособление 02.7853.9500 для запрессовки его в поршень и головку шатуна: 1 — валик приспособления; 2 — поршневой палец; 3 — направляющая; 4 — упорный винт 
 
Для правильного соединения пальца с шатуном, запрессовывайте палец как можно скорее, так как шатун охлаждается быстро и после охлаждения нельзя будет изменить положение пальца. 
 
Палец заранее приготовьте к сборке, надев его на валик 1 (рис. 2-31) приспособления 02.7853.9500, установив на конце этого валика направляющую 3 и закрепив ее винтом 4. Винт затягивайте неплотно, чтобы не произошло заклинивания при расширении пальца от контакта с нагретым шатуном. 
 
 
 
Рис. 2-32. Запрессовка поршневого пальца в верхнюю головку шатуна: 1 — приспособление 02.7853.9500; 2 — поршневой палец. Поршень должен опираться на головку шатуна в направлении, указанном стрелкой 
 
Извлеченный из печи шатун быстро зажмите в тисках. Наденьте поршень на шатун, следя чтобы отверстие под палец совпадало с отверстием верхней головки шатуна. Приспособлением 02.7853.9500 закрепленный поршневой палец протолкните в отверстие поршня и в верхнюю головку шатуна (рис. 2-32) так, чтобы заплечик приспособления соприкасался с поршнем. 
 
Во время этой операции поршень должен прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направлении запрессовки пальца (показано стрелкой на рис. 2-32). Таким образом палец займет правильное положение. 
 
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ 
 
Если на нижней головке шатуна имеется отверстие для выхода масла, то поршень с шатуном должен соединяться так, чтобы метка “П” на поршне I находилась со стороны отверстия для выхода масла на нижней головке шатуна. 
 
После охлаждения шатуна смажьте палец моторным маслом через отверстия в бобышках поршня. 
 
Смажьте моторным маслом канавки на поршне и поршневые кольца и установите кольца на поршень. Ориентируйте поршневые кольца так, чтобы замок верхнего компрессионного кольца располагался под углом 30 — 45° к оси поршневого пальца, замок нижнего компрессионного кольца — под углом приблизительно 180° к оси замка верхнего компрессионного кольца, а замок маслосъемного кольца — под углом 30 — 45° к оси поршневого пальца между замками компрессионных колец. 
 
Нижнее компрессионное кольцо устанавливайте выточкой вниз (см. рис. 2-30). Если на кольце нанесена метка “Верх” или “ТОР”, то кольцо устанавливайте меткой вверх (к днищу поршня). 
 
Перед установкой маслосъемного кольца проверьте, чтобы стык пружинного расширителя располагался со стороны, противоположной замку кольца. Если у маслосъемного кольца фаски на наружной поверхности несимметричны (такие кольца применялись до 1988 г.) то такое кольцо надо устанавливать фасками вверх. 
 
Шатун обрабатывается вместе с крышкой и поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемы. Чтобы тих не перепутать при сборке, на шатуне и соответствующей ему крышке клеймится номер цилиндра, в который они устанавливаются. При сборке цифры на шатуне и крышке должны находиться с одной стороны. 
 
ПРОВЕРКА ЗАПРЕССОВКИ ПАЛЬЦА 
 
 
 
Рис. 2-33. Собранный комплект поршень-палец-шатун, установленный на приспособление А.95615 для испытание на выпрессовывание пальца: 1 — штифт индикатора в соприкосновении с концом стержня; 2 — головка стержня в соприкосновении с пальцем; 3 — резьбовой стержень с пазом; 4 — основание; 5 — гайка стержня; 6 — упорный палец стержня; 7 — рукоятка зажима кронштейна; 8 — кронштейн индикатора; 9 — индикатор 
 
После сборки группы шатун-палец-поршень проверьте прочность запрессовки пальца с помощью динамометрического ключа и приспособления А.95615; 
 
— зажмите основание 4 (рис. 2-33) приспособления в тиски и установите на нем шатунно-поршневую группу; 
 
— опустите кронштейн 8 индикатора, вставьте в отверстие пальца резьбовой стержень 3 и продвиньте его в отверстие бобышки до упора головки 2 стержня в торец пальца; 
 
— на конец стержня наверните гайку 5 и затяните ее так, чтобы она, соприкасаясь с опорой, выбрала возможные зазоры; 
 
— приподнимите кронштейн 8 до горизонтального положения, закрепите его рукояткой 7 и установите штифт 1 индикатора 9 на головке 2 стержня, вставленного в палец; 
 
— установите на ноль индикатор и вставьте в паз резьбового стержня упор 6, чтобы стержень не проворачивался; 
 
— динамометрическим ключом 2 (рис. 2-34) заверните гайку 1 стержня, прикладывая к ней момент 12,7 н·м (1,3 кгс·м), что соответствует осевой нагрузке 3,92 кН (400 кгс). 
 
 
 
Рис. 2-34. Испытание на выпрессовывание пальца с помощью приспособления А.95615: 1 — гайка резьбового стержня; 2 — динамометрический ключ 
 
Посадка пальца в шатуне будет правильной, если после прекращения действия динамометрического ключа и возвращения гайки в исходное положение стрелка индикатора возвратится на ноль. 
 
В случае проскальзывания пальца в верхней головке шатуна замените шатун новым. 
 
ПРОВЕРКА ПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ ОСЕЙ НИЖНЕЙ ГОЛОВКИ ШАТУНА И ПОРШНЕВОГО ПАЛЬЦА 
 
Перед установкой собранной шатунно-поршневой группы на двигатель проверьте параллельность осей группы специальным прибором (рис. 2-35). 
 
 
Рис. 2-35. Проверка параллельности осей поршневого пальца и нижней головки шатуна: 1 — собранный комплект шатун-палец-поршень; 2 — выдвижные ножи; 3 — упор; 4 — калибр 
 
Для проверки нижнюю головку шатуна (без вкладышей) центрируйте на выдвижных ножах 2, а на днище поршня установите калибр 4. Набором щупов проверьте зазор между вертикальной плитой приспособления и вертикальной плоскостью калибра на расстоянии 125 мм от угла или верхнего конца калибра (в зависимости от того, чем он касается плиты — углом или верхним концом). 
 
Зазор не должен превышать 0,4 мм. Если зазор больше, замените шатун.