Способ ремонта двигателей внутреннего сгорания

 

Использование: восстановление транспортных средств. После снятия головки блока двигателя производят раздачу гильз в двух взаимно перпендикулярных плоскостях . Одна из плоскостей совпадает с плоскостью качания шатуна. Измеряют величину зазоров между цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточек блока в плоскости качания шатуна. В зависимости от величин этих зазоров и овальности гильз определяют толщину компенсаторов , выполненных в виде дугообразных пластин. Пластины устанавливают в зазоры между поверхностями опорных буртов и расточек блока симметрично относительно плоскостей качания шатуна. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4828760/27 (22) 04.04.90 (46) 07,06.92. Бюл. И. 21 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР и Научно-пройзводственное объединение "Транстехника" (72) А.Г.Головатенко, Л.А.Ковриго, П.А. Удовидчик и В.Г.Головатенко. (53) 621.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1629583, кл. F 02 F 7/00, 1988. (54) СПОСОБ РЕМОНТА ДВИГАТЕЛЕЙ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно при ремонте двигателей внутреннего сгорания с гильзованным блоком цилиндров.

Одной из основных причин снятия дви- гателя с эксплуатации является износ гильз цилиндров. Наиболее интенсивно изнашиваются гильзы в плоскостях качания шатунов, т. е. происходит овализация гильз.

Наибольший износ.по образующим цилиндров находится в верхней части гильз s месте остановки компресионного кольца. С ростом овальности в гильзах увеличиваются механи.ческие потери и расходы горючесмазочных материалов. Особый интерес представляют поиски путей компенсации овальности зеркал гильз без снятия двигателя с автомобиля.

Известен способ увеличения долговечности гильз, заключающийся в снятии головки блока и развороте изношенной гильзы,, Ж„„1738580 А1 (s1)s В 23 P 6/00, F 02 F 7/00, 1/00 (57) Использование: восстановление транспортных средств, После снятия головки блока двигателя производят раздачу гильз в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Одна из плоскостей совпадает с плоскостью качания шатуна. Измеряют величину зазоров между цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточек блока в плоскости качания шатуна. В зависимости от величин этих зазоров и овальности гильз определяют толщину компенсаторов, выполненных в виде дугообразных пластин. Пластины устанавливают в зазоры между поверхностями опорных буртов и расточек блока симметрично относительно плоскостей качания шатуна. 2 ил. на 90 по отношению к первоначальному положению (Билик LU.Ì., Микрогеометрия деталей машин, М.: Машиностроение, 1973, с. 319). 3(Способ позволяет увеличить долговеч- (Д ность гильз в предельных случаях в два раза. Q()

Однако по известному способу не представ- у ляется возможным уменьшить неплотности в цилиндрах после разворота гильз. при этом овальности в них в первоначальный период эксплуатации двигателя после ремонта сохраняются.

Наиболее близким к заявляемому явля- а ется способ ремонта двигателей внутреннего сгорания (авт. св. СССР hh 4601590/25-06, кл, F 02 F 1/00), заключающийся в снятии головки блока и установке в зазоры между цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточек блока компенсаторов в виде дугообразных пластин, которые

1738580 располагают диаметрально-противоположно и симметрично относительно плоскостей качания шатуна, при этом толщину пластин определяют в зависимости от овальности гильзы и средней величины зазора между цилиндрическими поверхностями опорного бурта гильзы и расточки блока, при этом пластины имеют одинаковую толщину.

Выбранные и установленные по известному способу компенсаторы позволяют снижать эксплуатационную овальность в гильзах непосредственно после их установки. Однако по известному способу не достигается полной компенсации овальности в гильзах по следующим причинам: во-первых, в неэатянутом блоке цилиндров (при снятых головках блока), ввиду имеющих место различных силах трения в местах посадочных поясов гильз и блока и сравнительно небольшой радиальной жесткости гильз, последние находятся в упруго-напряженном состоянии, что приводит к погрешности измерения и компенсации овальности в гильзах, образовавшейся в результате износа; во-вторых, в приработанном двигателе гильзы занимают положение в блоке, отличное от положения, соответствующего первоначальному состоянию (после сборки), что обусловливает различие зазоров между цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточками блока. По известному способу компенсаторы овальности имеют одинаковую толщину, что приводит в результате ремонта к смещению гильз в блоке относительно их положения в приработанном двигателе, Следовательно, недостатком известного способа является недостаточная точность компенсации овальности гильз, Цель изобретения — повышение качества ремонта путем увеличения точности компенсации овальности гильз, Укаэанная цель достигается тем, что по известному способу, заключающемуся в снятии головки блока и установке в зазоры между цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточек блока компенсаторов в виде дугообразных пластин, которые располагают диаметрально противоположно и симметрично относительно плоскостей качания шатуна, при . этом толщину пластин определяют в зависимости от величины овальности и зазора между цилиндрическими поверхностями опорного бурта гильзы и расточек блока, после снятия головки блока осуществляют раздачу гильз в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, одна из которых совпадает с плбскостью качания шатуна, на величину зазора между цилиндрическими

20 а1 - b1 + 0,5 (01 - Ог), аг - Ог+ 0,5 (D> - Ог), где а1 и аг — толщины пластин соответственно первого и второго компенсаторов гильз;

b> и ог- величина зазоров между цилиндрическими поверхностями опорного бурта гильзы и расточки блока для первого и второго компенсаторов гильзы;

D< и Ог — внутренние диаметры гильзы, измеренные соответственно в плоскости качания шатуна и перпендикулярной ей плоскости.

Выполнение ремонта по предлагаемому способу позволяет учитывать сложившееся расположение гильз в блоке цилиндров в приработанном двигателе благодаря измерению зазоров между цилиндрическими поверхностями буртов гильз и расточками блока в местах расположения компенсаторов, а также повысить точность определения овальности гильз, образовавшейся в результате износа, благодаря раздаче гильз в двух взаимно перпендикулярных плоскостях для снятия упруго-напряженного состояния Гильз.

Это обеспечивает повышение точности компенсации овальности гильз, при этом достигается снижение. расхода эксплуатационных материалов и повышение долговечности цилиндро-поршневой группы

ДВС, На фиг. 1 показан вид на блок цилиндров со стороны присадочной плоскости, со снятой головкой блока до проведения ремонтана фиг, 2 — вид на блок цилиндров со стороны привалочной плоскости со снятой головкой блока после проведения ремонта.

В блоке цилиндров 1 (фиг. 1 и 2) установлены гильзы 2 цилиндров, Внутренние цилиндрические поверхности гильз 2 в процессе эксплуатации двигателя изнашиваются с образованием овальности„при этом большая ось овала расположена в плоскости качания шатунов, т. е, D» Ог. Между цилиндрическими поверхностями 3 опорных буртов гильз 2 и цилиндрическими поверхностями 4 расточек блока цилиндроб 1 имеются зазоры b> и ог, в которые устанавливаются компенсаторы 5, при этом, как правило, зазоры имеют различные величины, т. е. bt 4 Ьг и зависит от самоустановки

55 поверхностями опорных буртов гильз и расточек блока, измерение величин зазоров . производят в плоскости качания шатуна для каждого из компенсаторов отдельно. одновременно с измерением величины овальности гильз, а толщину пластин определяют из следующих соотношений:

1738580 гильз в процессе сборки, приработки и эксплуатации двигателя.

При проведении ремонта ДВС по предлагаемому способу производят снятие головки блока цилиндров, раздачу гильз в пределах радиального зазора в верхнем посадочном поясе в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, одна иэ которых совпадает с плоскостью качания шатуна, после снятия усилия раздачи производят измерение овальности гильз, измерение seличины зазоров b1 и Ь2 между цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточки блока в плоскости максимального износа гильз, которые несут информацию о сложившемся случайном расположении гильз в блоке цилиндров приработанного двигателя и используются при определении толщины компенсаторов, Учет величин b1 и

Ь2 позволяет сохранить сложившееся расположение гильз цилиндров в блоке ДВС, приработанного двигателя и после компенсации овализации, образовавшейся в результате износа, что сокращает время приработки цилиндро-поршневой группы после проведения ремонта, повышает долговечность двигателя, снижает расход эксплуатационных материалов, Толщину компенсаторов определяют по формулам а l = Ь1+ 0,5 (01 - D2), а2 = b2 + 0,5 (D1 D2). где а1, а2 — толщины компенсаторов гильзы цилиндра, расположенного диаметральнопротивоположно;

Ь1, Ьг — величина зазоров между цилиндрическими поверхностями опорного бурта гильзы и расточкой блока, соответственно в местах установки первого и второго компенсаторов;

D1, Dz — соответственно максимальный и минимальный диаметры гильзы в зоне максимального износа.

После установки компенсаторов производят дополнительную раздачу гильз в плоскости установки компенсаторов, обеспечивающую возврат гильзы в первоначальное сложившееся положение, которое она занимала в при работан нам двигателе до ремонта, что обеспечивает ускорение приработки цилиндро-поршневой группы после ремонта.

После проведения ремонта и установки компенсаторов 5 толщиной а1 и а2 овальность гильз исчезает, диаметры гильз в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, одна иэ которых совпадает с плоскостью качания шатуна, выравниваются, т, е. имеем

О1+Ф 02*, где D1* и 02*.— диаметры отверстия гильзы после ремонта двигателя, Таким образом обеспечивается восстановление работоспособности ДВС, сниже5 ние расхода эксплуатационных материалов (смазка, топливо), повышается мощность двигателей и увеличивается их ресурс работы.

Пример. В качестве объекта для

10 сравнительной оценки известного и предлагаемого способов ремонта двигателей внутреннего сгорания выбран двигатель

ЯМЗ-236. В качестве показателя качества ремонта выбран параметр расхода газов в

15 картер двигателя.

До ремонта оасход выбранного двигателя составил 6 м /ч.

При проведении ремонта по известному способу величина овальности гильзы в пер20 вом цилиндре оказалась равной 0,120 мм, разность диаметров расточки блока и бурта гильзы 0,740 мм. По известному способу толщина компенсаторов в первом цилиндре

PGBH8:

0,120: 2 + 0,740: 2 = 0,430 мм

При определении толщины компенсаторов по предлагаемому способу для того же

30 цилиндра того же двигателя после раздачи гильзы цилиндра усилием 2000 Н, овальность оказалась равной 0,110 мм, зазоры между расточкой блока и буртом гильзы:

Ь1 = 0,280 мм и Ь2 = 0,470 мм

35 Толщины компенсаторов равны: а1 = 0,110, 2 + 0,280 = 0,335 мм, аг = 0,110: 2 + 0,470 = 0,525 мм, При испытаниях двигателя после ремонта расход газов в картер был равен

40 1,9 мз/ч, Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение качества ремонта и улучшение их эксплуатационных характеристик.

Формула изобретения

Способ ремонта двигателей внутреннего сгорания, заключающийся в снятии головки блока и установке в зазоры между

50 цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточек блока компенсаторов в виде дугообразных пластин, которые располагают диаметрально-противоположно и симметрично относительно плоскостей

55 качания шатуна, при этом толщину пластин определяют в зависимости от величины зазора между цилиндрическими поверхностями опорного бурта гильзы и расточки блока, отличающийся тем, что. с целью повышения качества ремонта путем увели1738580 чения точности компенсации овальности гильз, после снятия головки блока осуществляют раздачу гильз в двух взаимно перпендикулярных плоскостях..одна из которых совпадает с плоскостью качания шатуна, на 5 величину зазора между цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточек блока, измерение величин зазора проводят в плоскости качания шатуна для каждого из компенсаторов отдельно одно- 10 временно с измерением величины овальности гильз, а толщину пластин определяют из следующих соотношений:

8 а1- Ь1+ 05(01- Ор), а2- Ья+0.,5(Оi - tz) где а1 и ар — толщины пластин соответственно первого и второго компенсаторов гильзы;

Ь и Ьз — величина зазоров между цилийдрическими поверхностями опорного бурта и расточки блока для первого и второго компенсаторов гильзы;

Р1 и Оз — внутренние диаметры гильзы, измеренные соответственно в плоскости качания шатуна и перпендикулярной ей плоскости.

1738580

Фиг.2

Редактор С.Кулакова

Заказ 1964 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Я дЯ ф у с1

Составитель П.Удовидчик"

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Максимишинец