Проверка и дефектовка головки блока цилиндров
Для проверки состояния головки нужен определенный набор измерительных инструментов. Контролируют следующие размеры и параметры.
1. Нижняя плоскость головки. Тут понадобятся специальная лекальная линейка длиной от 350 мм, а также набор щупов. Линейку поочередно кладут на плоскость по диагоналям головки и подбирают щуп, свободно проходящий в зазор между линейкой и плоскостью в средней зоне. Максимально допустимая толщина этого щупа составляет 0,05—0,06 мм, в противном случае плоскость придется обрабатывать (в профессиональном ремонте ее обрабатывают всегда, даже если деформация невелика).
2. Износ опорных шеек кулачкового вала и его подшипников (если, конечно, вал расположен в головке). Диаметры шеек измеряют микрометром, а отверстий подшипников — нутромером с точностью 0,01 мм. Разность полученных размеров дает зазор в подшипнике, который не должен превышать 0,10 мм. При этом контролируемые поверхности не должны иметь явно выраженных следов износа — круговых канавок, выступов, задиров и т. д. В противном случае распределительный вал заменяют, а головку ремонтируют.
3. Износ стержней клапанов и направляющих втулок. Микрометром измеряют диаметр стержня в верхней части, непосредственно под канавкой для сухарей, а затем в нижней части рабочей поверхности. Поскольку изношенный стержень может быть овальным, замеры надо делать в нескольких точках по окружности. Износ, то есть разница диаметров в верхней и нижней части стержня, не должен превышать 0,02—0,03 мм, иначе клапан подлежит замене.
Изношенность направляющих втулок определяют специальным нутромером, но допустима и косвенная оценка по люфту нового клапана во втулке, для чего понадобится стойка с индикатором часового типа. Поскольку максимальный износ наблюдается в нижней части втулки, то, измерив боковой люфт тарелки клапана, установленного во втулку, нетрудно по результату определить зазор именно в этом месте. Существуют специальные приборы, основанные на данном способе измерения. Если зазор превышает 0,07—0,08 мм, втулку необходимо заменить (в крайнем случае — отремонтировать).
4. Износ седел, толкателей, рычагов, коромысел, кулачков определяется в основном визуально. Износ фасок клапанов можно оценить, приложив к фаске линейку и посмотрев на яркий свет. Если середина фаски “провалена”, а стержень не изношен, то можно обработать фаску и использовать такой клапан вновь. У коромысел помимо состояния поверхностей, контактирующих с клапаном и кулачком, необходимо проверить зазор с осью — он не должен превышать 0,06—0,07 мм. В противном случае двигатель после ремонта головки останется таким же шумным, как был до него.
5. Различные дефекты местного характера также определяются визуально. Здесь необходимо уделить внимание состоянию поверхности головки, соприкасающейся с окантовкой прокладки: засечки, заусенцы и прочие дефекты обычно приводят к негерметичности соединения головки с блоком цилиндров. Иногда также удается разглядеть трещины в стенках камеры сгорания. Если трещина сквозная (в рубашку охлаждения), то нагара на стенках не будет либо около трещины, либо по всей камере. Когда есть подозрение, что появилась трещина в камере сгорания, либо ее стенки повреждены обломками деталей (клапанов, седел и т. д.), то перед началом ремонта головку надо обязательно проверить на герметичность, иначе весь ремонт может быть впустую. Организовать такую проверку в условиях мастерской непросто, поскольку требуется специальное оборудование. Ряд иностранных фирм выпускают установки для проверки герметичности (опрессовки) головок и блоков, но у нас они пока не распространены.
Чтобы опрессовать головку блока, надо герметично заглушить все окна рубашки охлаждения, выходящие на нижнюю плоскость, а также все фланцы и патрубки на боковых поверхностях, кроме одного, через который будет поступать жидкость. Опрессовывают головку водой, подаваемой специальным ручным плунжерным насосом под давлением 0,6—0,8 МПа. Трещины выявляются по падению давления в течение контрольного времени (от четверти часа до двух часов) и появлению капель воды или течи.
Менее сложна проверка керосином, хотя она требует изготовления герметичных заглушек на седла клапанов. Головку переворачивают камерами сгорания вверх, вворачивают в нее свечи, после чего в подозрительную камеру наливают керосин. Имея очень высокую текучесть, керосин способен проникать в очень малые трещины. При этом его уровень в камере сгорания уменьшается (контрольное время обычно составляет 1—3 часа).
Проверка плоскости и неожиданные сюрпризы с блоком
После Фрезеровки головки и проверки плоскости головки, которая оказалась практически в нулях, перепад максимум в 0,01мм, я очистил плоскость блока от следов старой прокладки и накинул головку на блок и, сказать что я был в шоке это не сказать ничего. Посвятив просто фонариком с противоположной стороны я увидел такую щель, что был просто в а***уе. проверив плоскость блока обнаружился почти такой же провал как и на головке 0,2мм. Особенно в перемычка между цилиндрами.
НА это раз на фрезеровку решил не везти, а попробовать вывести плоскость самостоятельно. Знаю что найдутся люди которые скажут, что ничего не получиться и еще хуже сделаешь, но по собственному опыту знаю, что особо точные поверхности пришабривают вручную и поэтому решил сделать сам, смогу не смогу.
Производитель на обработку плоскости блока не дает никаких допусков, рекомендуя только замену блока при кривизне плоскости выше 0,05мм. Поэтому все работы на свой страх и риск, рискуя только лишь заменой блока. Благо б/ушных блоков у нас как грязи.
На работе нашел у инструментальщиков кусок калиброванного профиля и отрезав от него кусок 12 инчей приволок домой. Обернув плоскость наждачкой начал выводить блок.
Выводил плоскость блока примерно 3 вечера по 1,5 часа за раз. в конце второго вечера, уже почти выведя плоскость, вдруг вспомнил что плоскость передней крышки должна быть одинакова с плоскостью блока и установил переднюю крышку. Пришлось приниматься почти с начала. в итоге результат был достигнут. Перепад 0,01. Плоскость проверял линейкой используя синьку и щупы.
Заодно врезал футорки от вюрта. перестраховался от вытягивания резьбы из блока.
Футорки посадил на фиксатор резьбы.
Советую всем. Проверяйте плоскость блока после перегрева двигателя. хуже не будет.
Дефектуем головку блока цилиндров
Чтобы вам не пришлось ремонтировать, будь то тапочки или атомный крейсер, надо для начала определить какие параметры ремонтируемого объекта вышли за нормы, установить возможность восстановления данных параметров и составить план ремонта. Головка блока цилиндров в этом плане ничем принципиально не отличается. Без правильной дефектовки и определения правильной последовательности выполнения работ по ремонту ГБЦ, говорить о качественном и экономически разумном ремонте просто смешно.
Сразу хочу сказать , такие этапы как: разборка головки, демонтаж клапанов, очистка головки и клапанов в этой статье рассматривать не буду. Эти работы могут показаться простыми и не ответственными, это не так. Без чистоты агрегатов взятых в ремонт, нельзя говорить о каком либо качестве последующих работ. Также на этапе разборки головки и демонтажа клапанов, некоторые люди умудряются столько дров наломать, что иногда дальше можно не ремонтировать. Однако я эти вопросы оставлю пока в покое, им надо будет посвятить отдельную статью. Так же не рассматриваю здесь вопросы тестирования головки на герметичность (опрессовки). Будем дефектовать головки, которые прошли разборку, мойку, опрессовку и приняты к дальнейшему ремонту.
Итак, что будем рассматривать:
— необходимость обработки плоскости ГБЦ;
— состояние направляющей втулки клапана и необходимость её замены;
— состояние клапана и возможность его восстановления;
— состояние рабочих фасок седла клапана и возможность их обработки;
— состояние сальников клапанов и необходимость их замены;
Привалочная плоскость головки блока цилиндров.
Для диагностики привалочной плоскости головки блока цилиндров необходимы следующие инструменты: лекальная линейка необходимой длинны, набор щупов, штангенциркуль или рейсмус высотомер с точностью до 0,05 мм и технические данные по проверяемой головке с допустимой величиной зазора и допустимой остаточной высотой.
До измерения прогиба головки, на помытой и очищенной от нагара и остатков прокладки головки, выявляем видимые на глаз проблемы. Такими могут являться механические повреждения, коррозия материала головки, раковины возникшие в местах прогара прокладки ГБЦ. Определяем возможность обработки по внешним видимым признакам, возможно головка требует наплавки поврежденных мест либо других восстановительных мероприятий. Особое внимание уделяется местам уплотнения прокладки вокруг цилиндра, уплотнения водяной рубашки и масляных каналов. Если при таком осмотре дефектов определяющих объем работ не установлено, переходим к проверке плоскости головки на прогиб инструментальным способом.
Проверка проводится на агрегате имеющем комнатную температуру (если проводилась опрессовка, головка должна остыть!). Прикладываем линейку сначала в двух — трех местах по длине головки, а затем по двум диагоналям пытаясь засунуть под нее щуп. Начинать надо с самого тонкого щупа, обычно это 0,05 мм. Если он не проходит под линейку ни в каких местах, необходимости шлифовки плоскости нет. Чем чаще ваши попытки вставить щуп под линейку, тем выше вероятность найти вогнутое место. Величину допустимого прогиба надо искать в ремонтных пособиях или рекомендациях производителей. С учетом собственного опыта могу сказать, что прогиб 0,01мм на 100мм длины допускают практически все автомобильные производители.
Еще один важный момент, если обработка плоскости производится методом мокрой шлифовки, то можно такую работу рекомендовать без проверки головки на плоскость. Этот метод позволяет снять с головки ровно столько, сколько необходимо. Если обработка производится методом резания (фрезеровка), такую обработку без необходимости лучше не делать, так как при таком способе снимается гораздо больший слой материала и сокращается количество последующих шлифовок.
Кроме того существует еще один немаловажный фактор, остаточная высота ГБЦ. Проводим измерения высоты головки с помощью штангенциркуля или рейсмуса и сравниваем с техническими данными. Здесь можно отталкиваться только от рекомендаций производителя и пожеланий моториста. Часто «умные» заказчики вычитывают в рекомендациях производителей, что обработка плоскости головки данной модели не допускается. Рекомендую задуматься таким умникам, как она будет ездить кривая.
В любом случае окончательное решение по всем обработкам деталей двигателей за заказчиком.
Направляющая втулка клапана.
Для диагностики направляющих втулок нам необходимы следующие инструменты: нутромер с диапазоном 5 – 12 мм, индикаторная стойка, индикатор часового типа с точностью шкалы 0,01 мм.
Диагностика направляющей втулки клапана, вещь вроде бы обыкновенная, однако вы мало найдете людей, которые вам толково смогут объяснить, почему необходимо менять втулку. Обычно это происходит так: слесарь вставляет клапан в направляющую втулку, начинает шатать клапан, и выдает: «Смотри! – Болтается!». А как же в этом случае тепловой зазор между клапаном и втулкой? Клапан не может не болтаться, иначе он заклинит! Мерительные инструменты для таких измерений не очень удобны, во первых, измерять много мелких отверстий нутромером это долго, а во вторых учитывая неравномерный износ втулки, точность таких измерений не высокая.
Начинаем как обычно с внешнего осмотра, смотрим на ножку клапана: если на ней существуют задиры, потянутости – направляющую втулку клапана надо однозначно менять. Если на рабочей части ножки клапана нагар, надо смотреть какой и сколько. Он обычно возникает на клапане со стороны цилиндра, особенно на выпускных клапанах. Величина нагара до 20 мм по рабочей части ножки клапана ни о чем не говорит, 20-30 мм надо мерять втулку, более 30 мм направляющая втулка изношена и газы забивают в повышенный зазор между клапаном и направляющей. Если по внешним признакам принять решение о замене направляющей не удалось, переходим к измерениям. Как я уже говорил, можно измерять износ втулки с помощью нутромера, но мы с вами рассмотрим другой способ измерений более удобный для применения на практике. Мы будем измерять люфт клапана в направляющей втулке с помощью индикатора, и вычислять зазор между клапаном и втулкой.
Для того чтобы померять люфт клапана на ровной поверхности укладываем головку привалочной плоскостью вверх и вставляем клапан в направляющую (желательно чтобы верхние концы направляющих упирались в ровную поверхность). Верхний край направляющей должен быть на одном уровне с верхним краем клапана, как показано на рис. 1. Устанавливаем индикаторную стойку на головку таким образом, чтобы наконечник индикатора упирался в торец головки клапана и пошатывая клапан (без излишних усилий) меряем величину люфта. Дальше чтобы вычислить величину зазора прийдется вспомнить школьный курс геометрии, можно тригонометрию или проще теорему, о подобии треугольников. Исходя из теоремы о подобии треугольников и глядя на рис.1 , получим следующее:
Зазор=(Люфт*Длина направляющей)/(2*Длина клапана)
То есть, величина зазора равна величине люфта клапана, умноженной на длину направляющей и деленной на две длинны клапана. Дальше осталось полученный зазор сравнить с ремонтными допусками и принять решение о необходимости замены направляющей.
В дальнейшем можно наоборот вычислить допустимый для этой модели люфт кпанапа:
Люфт=(Зазор*2*Длину клапана)/(Длину направляющей)
Если направляющие втулки имеют газовый карман, следует учитывать только фактически работающую длину втулки. Также при отработке подобных измерений, на начальных этапах следует контролировать расчетные величины с помощью нутромера.
Клапан.
Для диагностики клапанов нам необходим микрометр с диапазоном 0-25 мм, устройство для проверки клапана на биение с индикатором или станок для шлифовки клапанов.
И так как обычно внешний осмотр, смотрим на ножку клапана: если на ней существуют задиры, потянутости, заметная на глаз, или на ощупь выработка – клапан подлежит замене. Также подлежат замене клапана с большой выработкой либо глубокими раковинами тарелки. Далее клапана с ровными гладкими ножками необходимо проверить на биение. Для этого существуют различные приспособления, одно из них изображено на фото ниже. Клапан прижимается к неподвижной станине, его торец ставиться в упор, лапка индикатора прижимается к тарелке клапана. Далее вращая клапан, смотрим биение шляпки относительно оси вращения, если оно более 0.05 мм — клапан бракуем, меньше — подлежит шлифовке.
Другой вариант проверки клапана на биение – установить его на шлифовальный станок, и сделать касание шлифовальным камнем. Если клапан достаточно ровный, вы услышите звук равномерной обработки. Если вы услышите чиркание клапана об камень – клапан непригоден.
Седло клапана.
Для диагностики состояния седла клапана понадобиться измерительная планка с индикатором часового типа или микрометрисеский глубиномер, на мой взгляд планка с индикатором гораздо удобнее. Для грубой проверки подойдет даже штангенциркуль с глубиномером.
Диагностика седла клапана сводится в большинстве случаев к выбору: менять седло или обработать фаску существующего седла. Случай: « с седлом делать ничего не надо» не рассматриваю, если принесли головку на дефектовку – значит что то делать необходимо. Навряд ли вам принесут новую головку в ремонт, или головку снятую с нового двигателя.
Итак – дефектовка седла! Определяем по внешним признакам общую пригодность седла клапана. Трещины, неровности на седле, глубокие раковины, следы ударов от попадания посторонних предметов а также черезмерно изношенная рабочая фаска седла клапана говорит о необходимости замены седла.
Если по внешним признакам, выявить дефекты седла указывающие на необходимость замены не удалось, переходим к инструментальной дефектовке. Важнейшим показателем износа седла клапана являеться положение клапана в головке относительно привалочной плоскости, или в некоторых моделях (чаще бензиновых двигателей) вылет торца клапана относительно оси распредвала. С помощью планки с индикатором, измеряем утопание клапана относительно плоскости (в некоторых моделях клапан выступает над плоскостью) и сравниваем этот показатель с допустимым значением. Если губина залегания клапана больше допустимой величины – седло клапана необходимо заменить. В случае когда залегание клапана менее чем на 0,2 мм приближено к минимально допустимому показателю, я бы рекомендовал также замену седла. Это связано с последующей обработкой фаски, при которой клапан сядет еще немного глубже. После измерения утопания седла (а на бензиновых двигателях вместо него) , необходимо проверить вылет штока клапана. Особенно важно проверять вылет штока клапана на двигателях с гидрокомпенсаторами и двигателях, где регулировка зазора в клапанном механизме производится с помощью шайб. Для таких моделей большое значение имеет остаточная высота головки, которую также необходимо учитывать при проведении диагностики седла.
Сальники клапанов.
Сальник клапана надо менять при любой ревизии головки блока цилиндров! И всеже укажу признаки износа сальников клапанов при которых их нельзя оставить даже в самом крайнем случае. Разрывы сальников, затвердевание резиновой обоймы сальника, сползание сальника с направляющей втулки клапана и перекосы сальника на посадочном месте. Также в случае замены направляющей втулки клапана однозначно устанавливается новый сальник клапана.
В следующей статье рассмотрим с вами правильную последовательность работ при ремонте головки блока цилиндров.
Обработка плоскости головки блока цилиндров (ГБЦ)
В процессе эволюции двигателей внутреннего сгорания за последние двадцать лет наибольшим изменениям подверглись две системы. Это электронная система управления двигателем, и головка блока цилиндров. В головке блока цилиндров катастрофически увеличилось количество клапанов. Г БЦ и ранее была достаточно тонкостенной ажурной отливкой, в которой сочеталось несочетаемое — холодный впускной канал и горячий , раскаленный выпускной канал. Лёд и пламя одновременно. Охлаждающая жидкость, в полости рубашки охлаждения, имеет температуру 90-110 градусов, а температура в камере сгорания запросто заваливает за значения выше тысячи градусов . В выпускном канале температура 800 — 900 градусов.
Материалы для изготовления ГБЦ
И вот в этих нечеловеческих условиях существует тоненькая корпусная деталь, которая раньше часто исполнялась из чугуна — достаточно терпеливого и крепкого материала. Сейчас чугунные головки редкость, в основном встречаются на больших моторах Industrial и Marine Application, и на грузовой технике.
Большая часть головок блока это лёгкий алюминиевый сплав. Причём сплав, в котором присутствует не просто алюминий и кремний, а масса дополнительных элементов. Так вот, тонкостенное, ажурное, геометрически сложное и термически и механически нагруженное изделие .
ГБЦ воспринимает все усилия от давления в камере сгорания, монтажные усилия от болтов крепления головки к блоку и усилия от работы газораспределительного механизма.
В головке блока вращаются распределительные валы и все силы, приходящиеся на механизм газораспределения, воспринимаются головкой блока как корпусной деталью.
Т ам где есть вращение, относительно е перемещения деталей, есть износ. В силу чего, ГБЦ еще и изнашивается по поверхностям трения — опорам распредвалов. Износ в клапанном механизме, в направляющих клапанов, колодцев толкателей и непосредственно клапанных седе мы рассмотрим в другой главе. В этой же головке блока куча масляных каналов, что создает дополнительные напряжения и увеличивает градиент температуры в материале головки.
Износ головки блока цилиндров
В результате работы в этих сложных условиях любая литая деталь имеет полное моральное и физическое право нет, не просто износиться, а ещё и деформироваться. Как только вы разобрали мотор, накопленное напряжение, термические и механически е, живущее в этой головке блока, реализуется в деформации. Эти деформации глазом не видно, но когда вы начинаете проверять плоскость головки блока при помощи хотя бы простой поверочной линейки и комплекта чупов или фонариком на просвет, то весьма вероятно обнаружите, что привалочная плоскость перестала быть плоскостью. Она становится сложной геометрической пространственной поверхностью.
Если при последующей сборке эту сложную геометрическую поверхность попробовать притянуть к блоку повторно, то весьма велика вероятность, что притянется она не по всей поверхности, а только по выступающим пятнам. Обеспечить равномерный прижим прокладки ГБЦ и гарантировать герметичность газового стыка, полости рубашки охлаждения и масляных каналов такая головка блока не может.
То есть, ГБЦ в дальнейшем использована не может быть использована без дополнительной механической обработки.
Итак, то что головка на взгляд визуально выглядит ровненько и красивенько, это увы ни о чём не говорит. Самым простым и доступным прибором для контроля плоскости головки блока является поверочная линейка, плюс щуп или плюс фонарик, для проверки «на просвет».
Для более подробного исследования можно головку можно установить на стол шлифовального либо фрезерного станка и индикатором промерить, а где у нас плоскость , и плоскость ли — это вообще. Может быть это уже некий рельеф, плоскогорье.
Что ещё может произойти с головкой блока цилиндров ?
Головка находится в весьма агрессивной среде. В камере сгорания сгорает топливо, в рубашке охлаждения интенсивно циркулирует охлаждающая жидкость, которая тоже не вода. Эта жидкость имеет либо слабо щелочную, ли бо слабокислотную среду , при определенных условиях перегрева, или ошибки в подборе охлаждающей жидкости, или попадания в ОЖ топлива или продуктов сгорания может возникать химическая коррозия материала головки блока.
При определенных условиях, в результате вибраций или нарушения циркуляции ОЖ возможно появление кавитации в рубашке охлаждения, с последующим повреждением материала головки блока. Головка блока в по краям камеры сгорания может получить повреждения при нарушении режима сгорания топлива, неисправностях топливной аппаратуры, приводящих к местному перегреву или детонации
Современная ГБЦ деталь дорогая . Заменять на новую, не всегда посильно для заказчика, и не всегда разумно с точки зрения грамотного моториста. Есть прямой экономический и технический смысл ГБЦ ремонтировать. Как поврежденную плоскость можно восстановить? Разделать под сварку, заварить, только очень аккуратно, потому что на тонкостенном изделии зона термического воздействия шва создаёт дополнительное напряжение, а после того как вы следы кавитации , детонации или химической коррозии заварили, обрабатывать головку по плоскости.
Обработка плоскости головки блока цилиндров
Итак, основных причин для того, чтобы головку обработать по плоскости, ну скажем так три.
Первое , это деформация головки в процессе её работы в результате накопления внутренних механических и термических напряжений .
Второе , это нарушение поверхности головки в зоне камеры сгорания, в результате неправильного горения топлива, местного перегрева или детонации.
И третье, это разрушение материала головки блока в зоне соприкосновения с охлаждающей жидкостью в результате химической реакции, либо кавитации.
Две причины из трёх лечатся при помощи сварки, и последующей обработки плоскости. Первая причина — деформация, требует просто обработки плоскости.
Какие существуют способы обработки плоскости?
Существует дедовский способ, когда берется притирочная плита, на неё наносится абразивный порошок, смешанный с моторным маслом, и человек физической силой изображает фрезерный станок, совершая головкой блока по притирочной плите движения, напоминающие восьмёрку. Фитнес тот ещё, плечи болят, притереть головку по плоскости, это работа на полный рабочий день. Плюс к этому мы не можем быть уверены, что притёртая поверхность является плоскостью, потому что руки, это всё-таки руки. Двигая головку мы распределяем усилия не равномерно. Да и плита по мере выработки становится не совсем идеальной плоскостью, она может стать седлом, ямой, чем угодно. То есть притирая кривую головку по кривой плите мы получаем не совсем « плоскую плоскость » . Но это дедовский способ, сейчас он почти не используется. Подобный Сизифов труд пригоден для наглядного, тактильного пояснения ученикам моториста, что такое восстановление плоскостности или как способ «наложения взыскания» на нерадивого студента и обьяснения «не через голову, так через руки». На мне мои наставники такой способ подачи материала пробовали. Поверьте – чудо как проясняет сознание и стимулирует техническое мышление.
Второй тоже относительно варварский способ, это когда головку обрабатывают на примитивном станочке с движущейся лентой из наждачной бумаги на тканевой основе. “За неимением гербовой, пишут и на простой”. Такой способ условно пригоден. Использовать его тоже иногда возможно, но следует иметь ввиду, что подобный метод обработки, также как и ручная притирка, « завалит » вам края головки . То есть съём по периферии будет больше, чем съём по центру. Так получается, потому что головка лежит под собственным весом, плюс усилие ваших рук, вы ее четко не фиксируете она у вас при движении по скользящей ленте обязательно наклоняется к краям . Соответственно с краёв абразивное полотно снимет больше, чем с середины. Иногда, в колхозных условиях и это может быть не лучшим, но допустимым решением проблемы.
Правильное решение проблемы
Как всегда — правильный станок. Существуют специализированные фрезерные станки с большим ходом стола, с большой жесткостью и стола, и пиноли, который позволяет обрабатывать головки блока больших размеров без нарушения геометрии. В « Механике » мы такие станки используем в основном итальянского производства. Станки компании Berco, станки компании AZ, иногда станки компании Comec. Это три богатыря, которые позволяют нам качественно обрабатывать головки блока.
Здесь обработка происходит радиусным твердосплавным резцом, соответственно точка резца , вращающаяся в плоскости, параллельной движению стола геометрически формирует « идеальную плоскость » . На практике так оно примерно и есть.
Какие есть подводные камни при обработке плоскости ГБЦ?
Если вы используете не специализированный, а универсальный фрезерный станок, то у многих типов фрезерных станков при больших ходах стола(когда вы стол гоняете от крайней левой точки до крайней правой), при износе, при появлении зазоров в направляющих может проявляться такой дефект как завал ивание стола. Стол под собственным весом (а весит он, поверьте, не мало), немножко кренится в левую сторону в крайних положениях хода стола . Соответственно, плоскость становится не совсем плоскостью, а некой дугой. Если эта дуга укладывается в пару тройку соток, ничего страшного с этим нет. Монтажные деформации всё равно будут существенно больше и эта пара тройка соток ни на что не повлияет, что говорит о том, что использовать универсальные фрезерные станки вполне во з можно. Однако, если станок старенький, направляющие болтаются, то эта пара тройка соток может вырасти до полутора двух десяток, а вот это уже никуда не годится. По этой причине проверять головку блока и следить за качеством оборудования нужно очень и очень внимательно. Не каждый фрезерный станок создаст плоскость. Выглядеть он может идеально, но при прокатке индикатором, вы увидите, что плоскость-то у нас не плоская. Вот такая вот засада, мужики.
Что ещё тут может быть?
Если станочник обладает могучими руками, а любой станочник обладает могучими руками, кистевые, плечевые, мышцы у станочника, такие, что тяжелоатлет позавидует. Так вот этот светлый человек может так установить головку на стол и так её притянуть, что усилия прижима головки к столу фрезерного станка её просто деформируют. Е сли бедную ГБЦ , в этом скрюченном состоянии фрезеровщик добросовестно отфрезерует, и как только станочник ослабит могучие крепёжные болты и головка освободится, она вернётся в своё исходное положение. Секунду назад была плоскость, крепежное напряжение ушло, и вот мы получили некую сложную геометрическую фигуру. Поэтому принцип сила есть — ума не надо к тонким операциям, в частности к фрезеровке головки блока, применим быть не может.
Теперь давайте коснемся тонкостей ремонта ГБЦ
Во многих дизельных головках блока используется такой конструктивный элемент как форкамеры. Форкамеры могут быть из каленой стали. Форкамеры могут быть из порошкового спеченного материала, то есть практически металлокерамика. Твердость такого материала существенно выше, чем твердость основного металла головки. Обрабатывать форкамеры и плоскость головки блока естественно приходится одновременно. Нет возможности удалить форкамеры, обработать, а потом поставить на место. В большинстве случаев, за редким исключением, такой возможности нет.
Значит нужно искать технологию, которая позволяет обрабатывать и твёрдый, и мягкий металл одновременно. Чаще всего это шлифовка, обычная плоская шлифовка. Когда ось вращения шлифовального круга расположена параллельно оси перемещения стола вместе с изделием. Так достигается высокая скорость относительного перемещения инструмента и малые усилия резанья.
Важным является подобрать правильную зернистость и твёрдость связующего шлифовального круга. И еще и правильную СОЖ(смазывающую охлаждающую жидкость). Почему? Потому что головка может быть из алюминиевого сплава, форкамеры могут быть из металлокерамики, и обрабатывающий инструмент, шлифовальный круг, должен быть некоторым уникальным компромиссом, который способен обрабатывать алюминий без налипания материала на круг и наволакивания и способен в то же время обрабатывать твёрдую форкамеру без выкрашивания, без прижогов и без других дефектов шлифовки. Задача нетривиальная, но грамотный шлифовщик эту задачу выполнить может.
Специализированные станки, разработанные именно для обработки плоскости головки блока и блока, предлагают метод шлифовки несколько другой, когда шлифуется абразивными секторами, и ось вращения комплекта абразивных секторов перпендикулярна плоскости перемещения изделия. Эта технология лично мне несколько менее симпатична, потому что скорость резания существенно меньше, чем при классической плоской шлифовке, усилия от инструмента выше и вероятность появления дефектов шлифовки то же несколько больше, чем на классическом шлифовальном станке. Более капризный, получается, процесс. Хотя, в некоторых случаях, мы всё-таки используем эту технологию.
О чём ещё стоит в этом случае сказать?
У многих головок блока больших индустриальных или грузовых моторов существуют проточки под индивидуальные уплотнения гильзы цилиндров. В этом случае, если приходится трогать плоскость головки, необходимо на такую же точно глубину обработать данную проточку. Это не простая задача. Она может выполняться универсальным швейцарским инструментом Mira, может выполняться на координатно-расточном станке, при наличии высокой квалификации может выполняться и на обычном расточном или вертикально фрезерном станке. Всё это рассматривается индивидуально и здесь огромное значение имеет мастерство станочника, выполняющего данную операцию.
Вот ещё какой интересный момент. Н ередко в головке блока вращаются распределительные валы от одного до четырёх. Если плоскость головки блока деформировалась на две и более десятых миллиметра, это говорит совершенно однозначно о том, что ось распределительного вала деформировалась точно также. ГБЦ единая деталь, ничего никуда не делось , и если деформировалась плоскость, значит деформировалось все, включая опоры распределительных валов.
Если восстановить плоскостность это одна операция, высокоточная, но тем не менее одна. Прошлись на фрезерном станке, ну хорошо, пускай, ладно, прошлись три раза, за три прохода восстановили плоскость. При этом мы имеем головку с идеальной плоскостью привалочной поверхности и с искривленным кривым, гнутым не соосным отверстием под вращение распределительного вала.
Можно туда с дурной силой запихать распределительный вал и заставить его вращаться? Ну, член профсоюза при помощи кувалды и какой-то матери эту задачу однозначно выполнит. Вал может даже попытается вращаться, только сломается при этом очень быстро. Износятся опоры этого самого распределительного вала, поэтому если уже головка совсем дорогая и деваться некуда, то после того, как вы восстановили плоскостность вам нужно будет восстановить соосность опор распределительного вала горизонтальной расточкой, либо завтуливанием.
П оскольку обе эти операции — и обработка плоскости и восстановление соосности опор распределительного вала трудоемкие и дорогостоящие, требуют высокой квалификации, в некоторых случаях при сильной деформации поверхности головки блока разумным решением является её заменить на новую. Ничего не поделаешь. Я большой НЕ сторонник одноразового мира, всё что может быть исправлено, должно быть исправлено, но существуют ситуации, когда поменять разумнее, чем пытаться исправить.
Ещё один момент, это частота поверхности головки блока после обработки. И здесь принцип маслом кашу не испортишь не работает. В некоторых случаях, особенно если используется металлическая прокладка головки блока, для уплотнения газового стыка между блоком и головкой блока, идеально отшлифованная поверхность даёт худший результат по уплотнению, чем поверхность с требуемой шероховатостью. Потому что риски резца фрезерного станка , оставленные на головке блока , создают локальные зоны уплотнения и деформации прокладки и более надёжно уплотняют газовый стык в комплекте с металлической прокладкой, чем если бы головка блока была идеально отшлифована. Вот это вот такая распространённая ошибка — шлифанули, головка блока выглядит как зеркало, собрали мотор, радуемся, а он, зараза, подтекает. И ничего с этим поделать нельзя, пока мы не создадим на поверхности необходимую шероховатость. Размер этой шероховатости в Ra обычно указывается в справочной литературе.
Д олжен заметить, что всё больше и больше производителей техники наровят отлучить механиков (российских в особенности), от этой справочной литературы. Не нужны на нашей планете сильно умные и сильно квалифицированные. Поэтому сейчас в инструкции по эксплуатации и в мануалах в основном пишут о том как настроить магнитолу, и как не пить эксплуатационные жидкости, содержащиеся в автомобиле. Раньше это было инструкцией по эксплуатации и ремонту , сейчас такая дивная книжка называется «инструкцией пользователя» . Деградируем потихоньку. То есть гипотеза прогресса человечества является не просто не доказанной, а успешно опровер гнутой , и вся наша жизнь это подтверждает. Глобализм, блин. Вот с ним-то мы и боремся.
Краткое резюме
“Чтобы забивать кривые гвозди, нужен кривой молоток”, как говорил великий прораб Крокодил Гена и его помощник Чебурашка. Для того, чтобы собрать работающий мотор из кривой головки блока, никаких кривых инструментов не придумано. Поэтому, если вы хотите собрать надежный и долговечный мотор, всё должно соответствовать техническим требованиям завода изготовителя, здравому смыслу и технической рациональности.
Соответственно, головка блока однозначно после снятия и перед установкой проверяется на наличие прогиба или на плоскостность, и если эта плоскостность нарушена, она нуждается в восстановлении. Методы восстановления — это фрезеровка или шлифовка на специализированном станке, и в этой работе существует достаточное количество нюансов. Можно, конечно освоить её самостоятельно. У нас народ, с лава Богу, пока ещё рукастый и достаточно образованный. Но пускай пироги печет пирожник, а сапоги сапожник. Поэтому обращайтесь к специалистам, мы не просто сделаем для вас ГБЦ, пригодную к дальнейшей эксплуатации, мы ещё и на примере данной конкретной головки расскажем, что еще вам необходимо учесть и выполнить, что бы мотор получил надежную и долгую вторую жизнь .