Способ ремонта двигателей внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК B23P6/00 F02F7/00 F02F1/00 

(Л

С

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.

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

Одной из основных причин снятия двигателя 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 в месте остановки компресионного кольца. С ростом овальности в гильзах увеличиваются механические 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

на 90° по отношению к первоначальному положению (Билик Ш.М., Микрогеометрия деталей машин. М.: Машиностроение, 1973, с. 319).

Способ позволяет увеличить долговечность гильз в предельных случаях в два раза. Однако по известному способу не представляется 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 является способ ремонта двигателей внутреннего сгорания (авт. св. СССР №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

XI

СО 00

ел

00

о

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 незатянутом 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 овсльности 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.

Указанная 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 ком- пенсаторов в вида 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 плоскостью качания шатуна, на величину зазора между цилиндрическими

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

ai bi + 0,5 (Di - D2),

+ 0,5(01-D2),

о

где ai и 32 - толщины пластин соответственно первого и второго компенсаторов гильз; bi и Ьа -величина зазоров между цилиндрическими поверхностями опорного бурта гильзы и расточки блока для первого и второго компенсаторов гильзы;

DI и D2 - 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 ремонта; на 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. Di D2. Между цилиндрическими поверхностями 3 опорных буртов гильз 2 и цилиндрическими поверхностями 4 расточек блока цилиндров 1 имеются зазоры bi и Ьа, в которые устанавливаются компенсаторы 5, при этом, как правило, зазоры имеют различные величи- ны, т. е. bi Ґ 02 и зависит от самоустановки

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 из которых совпадает с плоскостью качания шатуна, после снятия усилия раздачи производят измерение овальности гильз, измерение величины зазоров bi и D2 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 bi 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

ai bi +0,5(Di - 02),

32 D2 + 0,5(D1 - D2),

где ai, 32 - толщины компенсаторов гильзы цилиндрэ, расположенного диаметрально- противоположно;

bi, 02 - величина зазоров между цилиндрическими поверхностями опорного бурта гильзы и расточкой блока, соответственно в местах установки первого и второго компенсаторов;

Di, D2 - 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 приработанном двигателе до ремонта, что обеспечивает ускорение приработки цилиндро-поршневой группы после ремонта.

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

DiV Da,

где DI и D2 -диаметры отверстия гильзы после ремонта двигателя.

Таким образом обеспечивается восстановление работоспособности ДВС, сниже- 5 ние расхода эксплуатационных материалов (смазка, топливо), повышается мощность двигателей и увеличивается их ресурс работы.

П р и м е р. В качестве объекта для 10 сравнительной оценки известного и предлагаемого способов ремонта двигателей внут- реннего сгорания выбран двигатель ЯМЗ-236. В качестве показателя качества ремонта выбран параметр расхода газов в 5 картер двигателя.

До ремонта расход выбранного двигателя составил 6 м /ч.

При проведении ремонта по известному способу величина овальности гильзы в пер- 0 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 равна: 5

0,120 : 2 + 0,740 ; 2 0,430 мм

При определении толщины компенсаторов по предлагаемому способу для того же 0 цилиндра того же двигателя после раздачи гильзы цилиндра усилием 2000 Н, овальность оказалась равной 0,110 мм, зазоры между расточкой блока и буртом гильзы.

bi 0,280 мм и D2 0,470 мм 5 Толщины компенсаторов равны;

ai 0,110 : 2 + 0,280 0,335 мм,

32 0,110 : 2 + 0,470 0,525 мм.

При испытаниях двигателя после ремонта расход газов в каргер был равен 0 1.9 м3/ч.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение качества ремонта и улучшение их эксплуатационных характеристик. 5

Формула изобретения

Способ ремонта двигателей внутреннего сгорания, заключающийся в снятии головки блока и установке в зазоры между 0 цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточек блока компенсаторов в виде дугообразных пластин, которые располагают диаметрально-противоположно и симметрично относительно плоскостей 5 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 увеличения 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 величину зазора между цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточек блока, измерение величин зазора проводят в плоскости качания шатуна для каждого из компенсаторов отдельно одновременно с измерением величины овальности гильз, а толщину пластин определяют из следующих соотношений:

. bl Ьь

Фаг.1

0

ai bi + 0,5(Di-D2).

аа - 02 + 0,5 (Di - D2),

где ai и 82 - толщины пластин соответственно первого и второго компенсаторов гильЗЫ,

bi и Ь2 - величина зазоров между цилиндрическими поверхностями опорного бурта и расточки блока для первого и второго компенсаторов гильзы;

DI и D2 - внутренние диаметры гильзы измеренные соответственно в плоскости качания шатуна и перпендикулярной ей плоскости.

J/ «

Фиг.2