Блок цилиндров дизеля

Блок цилиндров дизеля типа B2-300 и Д6 имеет ряд особенностей, которые влияют на технологический процесс сборки. Так, например, гильзы блока стальные, тонкостенные, легко подвергаются деформации. В рубашке блока гильза должна быть установлена по двум пояскам. В нижней части она уплотняется тремя резиновыми кольцами. Резиновые кольца прямоугольного сечения и уплотняют поверхность прилегания гильзы к блоку. Кольцо круглого сечения, кроме того, способствует уплотнению стыка между блоком и верхним картером от просачивания масла. Уплотнение в верхнем поясе обеспечивается притиркой буртиков гильз к выточкам рубашки.

Перелив воды из рубашки в головку происходит по 24 перепускным трубкам, на которые надеты уплотняющие резиновые шайбы. Каждый блок цилиндров комплектуют гильзами производственного или ремонтного размера. К гильзам производственного размера относят гильзы, внутренний диаметр которых равен 150,00— —150,20 мм. Ремонтную группу составляют гильзы диаметром 150,20—150,50 мм.

Гильзы подбирают к рубашкам блоков по зазору посадочных поясков. В верхнем поясе зазор должен быть в пределах 0,04—0,12 мм, в нижнем 0,02—0,12 мм.

При сборке блоков цилиндров дизеля необходимо выполнять ряд требований, которые определяют надежность этого узла;

1. герметичность соединения блоков цилиндров и головок;
2. герметичность соединения гильз с блоком;
3. точность цилиндрической формы внутренней поверхности гильз.

Герметичность соединения блока цилиндров и головки обеспечивается подбором алюминиевой прокладки для уплотнения буртиков гильз и резиновых шайб для уплотнения переливных отверстий pyбашки.

Обжатие прокладки будет надежным, если буртик гильзы выступает над плоскостью рубашки не менее чем на h = 1,2 мм. При больших отклонениях превышения буртика гильзы от установленных техническими условиями пределов заметно изменяется объем камеры сгорания, а следовательно, и степень сжатия дизеля. Все буртики гильзы должны выступать над плоскостью рубашки блока на одинаковую величину, так как низко расположенные гильзы не будут достаточно уплотнены. Для гильз, установленных в один блок, величина h должна различаться не более чем на 0,03 мм. Перекос буртика гильзы относительно плоскости рубашки также не должен быть более 0,03 мм. Чтобы определить величину перекоса в установке гильзы, величину h измеряют в нескольких точках. Для этих измерений пользуются индикаторным приспособлением (рис. 195). Рис. 195. Индикаторное приспособление для контроля правильности установки гильз: 1 — призмы; 2 — зажимной болт;   3 — разрезная   державка; 4 — соединительный винт; 5 — индикатор.

Приспособление передвигают по верхней плоскости рубашки блоков, прижимая боковой призмой к буртику гильзу. При этом наконечник индикатора перемещается по верхней обработанной кольцевой поверхности буртика гильзы.

Чтобы обеспечить надежное прилегание буртика гильзы к выточке рубашки, детали притирают вместе при помощи ручного приспособления или на специальном станке.

Для притирки детали применяют пасту следующего состава в %:

Наждачный порошок зернистостью 270.....61
Авиамасло...................30
Парафин ....................   9

Ручное приспособление для притирки гильз представляет собой разжимную оправку с воротком. Вначале приспособление вставляют в верхний конец гильзы. Вращая гайку штока, разжимают наружное кольцо и прочно закрепляют приспособление на гильзе. Притирку осуществляют возвратно-вращательными движениями гильзы за рукоятку.

Вращение в одном направлении производят на больший угол, чем в обратную сторону. При этом периодически приподнимают гильзу над опорным буртиком рубашки. Перед притиркой опорные буртики рубашки цилиндров смазывают наждачной пастой.

Вынув гильзу из рубашки блока, протирают буртики обеих деталей концами, смоченными в бензине. Затем проверяют точность прилегания деталей: на буртик гильзы наносят тонкий слой краски и деталь 3—4 раза повертывают на угол 45—60°. На опорном буртике рубашки должен образоваться кольцевой  отпечаток шириной не менее 2 мм.

На рис. 196 показана схема станка для одновременной притирки буртиков шести гильз. Станок состоит из следующих основных частей: сварного стола 12, литой станины 10, двух шкивов 1 клиноременной передачи, конической передачи 14, кривошипа 11, шатуна 3, кулисы 4, храповых колес 6, вала ведущей шестерни 9, привода нижней тарелки 16 гильзы, верхней тарелки 17, эксцентрикового вала 25 подъема гильз, толкателей 21 и крепления 15 рубашки блока.

Рубашку блока устанавливают нa колонки 13 станины станка и закрепляют двумя ввнтовымп зажимами, которые расположены на откидных планках. Часть колонок 13 на верхнем торце имеет штифты для установки рубашки в отверстии силовых шпилек. Гильзу вставляют в рубашку до упора в нижнюю тарелку и закрепляют с помощью шайбы и винта.

При включении станка электродвигатель 2 мощностью 1,5 квт через клиноременную и коническую передачи приводит и движение кривошип. Последний посредством шатуна приводит в качательное движение кулису 4. Собачки 5 кулисы входят в зацепление с храповыми колесами 6, одна из них выводится из зацепления с помощью штифта 7, поэтому ведущая шестерня 8 и шестерни шпинделей при движении кулисы вправо поворачиваются на меньший угол, чем при движении ее влево.

Шпиндель 22 имеет квадратные сечения в местах посадки шестерен и в нижней части поводка. Привернутая к шпинделю верхняя часть поводка имеет два выступа, которые входят в гнезда шайбы 19. Два других гнезда шайбы заняты выступами нижней тарелки. Выступы входят в прорези шайбы со значительным зазором, вследствие чего возможна передача вращения от шпинделя к гильзе при смещении их осей.

Гильзы прижимаются к опорному буртику пружиной 24, которая действует на нижнюю тарелку через гайку, толкатель 21, поводок 20 и стержень 18. Гильзу периодически поднимают над упорным буртиком, поворачивая рукоятку 23. Рис. 196. Схема станка для притирки буртиков гильз.

При окружной скорости вращения гильзы 14 м/мин относительно среднего диаметра притираемого опорного буртика процесс притирки комплекта гильз продолжается 2—4 мин. При использовании данного станка производительность труда повышается примерно в 6 раз по сравнеиню с ручной притиркой.

После притирки вновь проверяют величину h.

Срок службы деталей цилиндро-поршневых групп во многом зависит от правильной формы рабочей поверхности запрессованных гильз; форма рабочей поверхности гильз зависит от овальности посадочных поясков рубашки и гильзы, а также от размеров резиновых уплотнительных колец. Поэтому перед запрессовкой гильзы путем измерений определяют направление наибольшего диаметра поясков рубашки, наименьшего диаметра посадочных поясков и наименьшего внутреннего диаметра гильзы.

Если направления осей овалов поясков рубашки и отверстия гильзы совпадают, то гильзу следует установить в рубашку так, чтобы наибольший диаметр отверстия гильзы совместился с наименьшим диаметром рубашки. В этом случае уменьшится овальность рабочей поверхности гильзы вследствие eе деформации при запрессовке колец.

Когда наибольшие диаметры отверстия и нижнего посадочного пояска гильзы взаимно-перпендикулярны, следует совместить наибольшие диаметры рубашки и отверстия гильзы.

Заметим, что для крайних гильз блока лучше располагать большие оси овалов рабочей поверхности гильзы в продольной плоскости рубашки, так как при затяжке силовых шпилек овальность деталей уменьшается вследствие их деформации.

Для того чтобы уменьшить деформацию рабочей поверхности гильзы, необходимо тщательно подобрать размеры уплотнительных колец. Размеры двух цилиндрических колец должны быть следующие: толщина 3,45-0,06 мм и высота 7+0,3 мм, диаметр третьего круглого кольца 3,3 ± 0,2 мм.

При отклонении размеров в большую сторону увеличивается деформация гильзы.

После измерений опорные буртики гильз и рубашки смазывают касторовым маслом. На выступающей из рубашки нижний конец гильз надевают два цилиндрических кольца, также смазанных касторовым маслом, и заправляют их в выточку рубашки. Фаски колец должны быть обращены в сторону гильзы. Для запрессовки колец применяют приспособление (рис. 197), которое состоит из винта 1, двух направляющих дисков 2, шайбы 5, нажимной чашки 3 и гайки 4. Для удобства работы блок устанавливают в горизонтальное положение, со стороны нижнего конца гильзы вставляют приспособление, а с другой стороны устанавливают шайбу 5. Рис. 197. Приспособление для запрессовки резиновых колец уплотнения гильз.

При затяжке гайки кольцевой выступ чашки запрессовывает резиновые кольца в зазор между выточкой рубашки и пояском гильзы.

Затем на гильзу устанавливают нижнее круглое уплотнительное кольцо, которое должно выступать из выточки рубашки над плоскостью разъема на 0,5—0,7 мм. Этот размер контролируют шаблоном. Рубашку в сборе с гильзами передают на стенд для предварительной сшивки с головкой блока.

Процесс сборки начинают с установки прокладки на штифты рубашки. Радиальный зазор между  кольцевым выступом гильзы
и отверстием в прокладке должен быть 0,4—1,3 мм. При меньшем зазоре отверстия прокладки подвергают шабрению. Если этот зазор более 1,2 мм, прокладку заменяют другой.

Далее устанавливают трубки перепуска воды и их уплотнительные резиновые шайбы. Толщина этих шайб должна быть 5,4—6,2 мм, допустимое различие их 0,3 мм. Наконец, устанавливают головку блока, направляя ее на штифты рубашки. Гайки сшивных шпилек завертывают специальным коловоротным ключом. Затем перевертывают блок и проверяют возможное боковое смещение камер сгорания головки относительно гильз. Линейка, которую перемещают вдоль зеркала гильзы, не должна упираться в кромку камеры. Если будет обнаружено смещение камеры сгорания, то блок разбирают для  замены головки.

Собранный блок устанавливают на картер и, затягивая гайки силовых шпилек, обжимают прокладки и резиновые кольца.

Гайки должны быть затянуты равномерно,  чтобы обеспечить хорошее уплотнение и меньшую деформацию гильз.

Принятый порядок затяжки гаек силовых и сшивных шпилек при узловой сборке показан на рис. 198. Перед затяжкой шпилек обращают внимание на правильность подбора гаек по шпилькам (рис. 198, а).

Сначала затягивают гайки шпилек 1, 2, 3 (рис. 198, б) до упора. За упор принимают такое положение гайки, при котором требуется резкое изменение усилия на ключе с плечом 150 мм. Затем двое рабочих с обеих сторон блока производят предварительную затяжку шести гаек шпилек 1, 2 и 3 на три грани (180° в три приема,) поворачивая гайку на одну грань за каждый прием.

Затем остальные гайки затягивают до упора. После этого гайки шпилек 1, 2, 3 отпускают и вновь завертывают до упора. Окончательную затяжку гаек производят в последовательности, показанной на рис. 198, в, в пять приемов, по одной грани (60°) за прием. Рис. 198. Порядок затяжки гаек силовых и сшивных шпилек: а — порядок нумерации; б — предварительная ватяжка силовых шпилек; в — окончательная затяжка силовых шпилек; г — предварительная затяжка сшивных шпилек; д — окончательная затяжка сшивных шпилек.

При такой последовательности затяжки гаек силовых шпилек головка, имеющая некоторый прогиб в средней части, выпрямляется и плотно прилегает к поверхности блока; при этом возникают усилия, действующие на крайние гильзы вдоль продольной плоскости рубашки. Ввиду большого трения между головкой и прокладкой, а также между прокладкой и буртиками гильз последние в процессе затяжки будут сдвинуты к краям рубашки. После того как будет устранен зазор в поясках рубашки, гильзы станут деформироваться. Диаметры их отверстий, расположенные в продольном направлении блока, уменьшатся, а в поперечном увеличатся.

Следовательно, при соблюдении установленной последовательности затяжки гаек силовых шпилек уменьшается деформация рабочей поверхности гильз.

Исследованиями установлено, что деформация гильз вызывается также нарушением установленного усилия затяжки гаек силовых шпилек. Поэтому необходимо строго соблюдать принятые последовательность и углы затяжки гаек.

После затяжки гаек силовых шпилек прп узловой сборке все гайки сшивных шпилек затягивают до упора. За упор гаек принимают резкое изменение усилия, приложенного к ключу с плечом 250 мм. Затем двое рабочих в последовательности, показанной на рис. 198, г, затягивают гайки на одну грань. Окончательную затяжку гаек в последовательности, показанной на рис. 198, д, производит один рабочий.

Для затяжки сшивных шпилек применяют специальный торцовый ключ с рукояткой длиной 250 мм. При пользовании предельным ключом момент затяжки равен 6,4 кгм. Затем повертывают стенд так, чтобы блок занял горизонтальное положение, и контролируют конусность и овальность рабочих поверхностей гильз. Допускается конусность не более 0,1 мм, овальность должна быть в пределах 0,10 мм в верхнем поясе и до 0,15 мм в нижнем. Если овальность гильз больше, то головку блока освобождают и повторно затягивают силовые и сшивные шпильки. В том случае, если после этого овальность опять будет больше допустимой, головку снимают, выпрессовывают деформированную гильзу и вновь устанавливают ее, повернув вокруг оси на 90°.

Далее на блок устанавливают патрубок подвода воды и заглушку. Прокладку патрубка смачивают лаком «Герметик».

Установив блок в вертикальное положение, подсоединяют к нему хомутами рукава насосной установки для гидравлической опрессовки. Для быстрого присоединения рукава установки к патрубку блока применяют специальный подводящий зажим.

Блок сначала прогревают горячей водой до температуры 60— 70° С, затем перекрывают сливной кран и производят опрессовку при давлении 2,5—3 кг/см2 в течение 5 мин. В процессе испытания проверяют, нет ли течи по плоскости прилегания и из контрольных отверстий в полости силовых шпилек.

Процесс сборки блоков цилиндров завершают установкой патрубков водяного трубопровода. Затем подбирают крышки головок, которые должны свободно садиться на головки. Днище крышки не должно касаться подшипников распределительных валов.