Организация и технология капитального ремонта двигателя ВАЗ-2114

1.2 Техническое обслуживание двигателя

Мойка двигателя. Моют двигатель по двум причинам – во-первых, из-за того, что постоянно высокая температура двигателя способствует образованию прочной и плотной пленки из масла, пыли и грязи, которая нарушает теплообмен между двигателем и окружающим воздухом; во-вторых, если нужно определить места неплотностей, через которое подтекает масло.

Для мойки двигателя лучше использовать аэрозоль-очиститель для холодной очистки. Мыть бензином или керосином слишком опасно. Автоочиститель наносят кистью, слегка смачивая ее в воде и растирая очиститель по поверхности. Через некоторое время, закрыв полиэтиленовой пленкой распределитель зажигания и генератор, ополоснуть двигатель водой. Если нет автоочистителя, применяют стиральный порошок (стакан порошка на полведра воды). Моют двигатель обычно сильной струей из шланга, надев, предварительно, как и в первом случае на карбюратор, катушку зажигания и распределитель мешочки из полиэтиленовой пленки и закрыв свечи. Двигатель после мойки, как правило, долго не запускается.

Проверка компрессии. Одним из основных условий, необходимых для правильной работы двигателя и обеспечения его полной мощности, является абсолютная герметичность камеры сгорания цилиндра. Если камера сгорания одного или нескольких цилиндров негерметична, понижается степень сжатия смеси в цилиндрах, а следовательно, и мощность двигателя, что способствует непроизводительному расходу топлива. Поэтому компрессию следует проверять не только в случае увеличения расхода топлива и падения мощности двигателя, но и при замене масла. Из меряют компрессию на двигателе, прогретом до нормальной рабочей температуры. Для этого выворачивают свечу и вместо нее вворачивают наконечник компрессометра. Затем полностью открывают заслонку карбюратора и на несколько секунд включают стартер до максимального отклонения стрелки компрессометра. Таким образом последовательно измеряют давление до конца такта сжатия во всех цилиндрах двигателя. У разных двигателей величина компрессии различна и зависит от степени сжатия. Водитель должен знать величину компрессии, которую указывают в документации автомобиля, чтобы сопоставить с ней результаты измерения. Разница между самым низким показателем компрессометра и эталонными данными для двигателя, находящегося в хорошем техническом состоянии, не должна превышать 0,15 МПа. Низкая компрессия в цилиндрах свидетельствует о их негерметичности, основными причинами возникновения которой могут быть износ внутренней поверхности цилиндров и поршневых колец, негерметичность клапанов, залегание или трещина поршневых колец, повреждение прокладки головки блока.

Измерение компрессии производят только при полностью заряженной аккумуляторной батарее. Если она разряжена, стартер и коленчатый вал вращаются медленно, это приводит к неправильным, как правило, заниженным результатам измерений.

Техническое обслуживание цилиндропоршневой группы двигателя производят после пробега первых 2 тыс. км, а в дальнейшем только после снятия головки блока цилиндров или при появлении признаков прорыва газов либо подтекания охлаждающей жидкости в соединениях путем подтягивания гаек шпилек и болтов головки блока цилиндров. Через 10–15 тыс. км пробега следует проверить и при необходимости подтянуть болты и гайки крепления опор двигателя, а также очистить от грязи и масла их резиновые подушки.

Масло в двигателе. Нормальное количество масла в двигателе – чуть ниже верхней риски щупа. Начинающий водитель должен знать, что превышение уровня верхней риски для двигателя так же вредно, как и опускание уровня ниже допустимого, так как занижение уровня масла приводит к недостаточному разбрызгиванию масла коленчатым валом, а завышение – к выдавливанию масла через сальники и выгоранию его в цилиндрах (дымление из глушителя и маслоналивной горловины).

При расходе масла более 2,5 % от расхода топлива двигатель нуждается в ремонте. Если, конечно, нет течи или иных повреждений собственно системы смазки. Именно угар может служить основным критерием оценки работы двигателя. Уровень масла при ежедневных поездках неоходимо проверять: раз в неделю на исправном двигателе; ежедневно при подозрении на разрегулированность двигателя; после каждой поездки свыше 50 км на высокой скорости.

Расход масла менее 2,5 % от расхода топлива считается нормальным, поэтому постепенное снижение уровня масла в двигателе вас беспокоить не должно. Кроме того, длительное движение на высоких скоростях неизбежно приводит к перерасходу масла.

Особое беспокойство должно вызывать не понижение, а повышение уровня масла. Это означает, что где-то нарушилась герметичность соприкасающихся систем (прокладки системы охлаждения или мембраны бензонасоса). Определить неисправность можно, если понюхать щуп – запах бензина будет свидетельствовать о необходимости ремонтировать бензонасос. При отсутствии запаха 2–3 раза в день нужно доставать щуп и проверять цвет масла. Если оно начало светлеть, необходимо отправляться в ремонт. Одним из признаков нарушения герметичности системы охлаждения может служить пробулькивание газов при заведенном двигателе и снятой пробке радиатора.

Другим способом определения неисправности является внесение кончика щупа с маслом в пламя зажигалки. Чистое, качественное масло не горит; масло с примесью бензина сразу ярко вспыхивает; если при внесении щупа в пламя появляются треск и яркие искры, значит, в масло попадает вода или иные посторонние примеси.

Масло следует менять раз в год, независимо от пробега, так как, попав в мотор, масло начинает медленно, но неотвратимо ухудшать свои качества – окисляться, осмоляться, загрязняться. В конце концов оно утрачивает все свои полезные качества, даже если автомобиль за это время не прошел ни одного километра.

Не следует беспокоиться, если залитое в двигатель масло темнеет уже на третий день работы. Это свидетельствует только о его хороших моющих качествах. Тревогу должно вызывать, если вы, растерев масло между пальцами, ощутили присутствие каких-либо крупинок.

Система охлаждения. Каждый двигатель при работе нагревается, поэтому любая конструкция мотора предполагает наличие системы охлаждения. Система охлаждения предназначена для поддержания температуры элементов двигателя в определенных допустимых пределах и для выравнивания температур различных его частей, иначе может произойти перегрев или переохлаждение двигателя.

Перегрев двигателя приводит к самовоспламенению и детонации. При этом из-за уменьшения наполнения цилиндров снижается мощность двигателя и увеличивается расход топлива. Переохлаждение двигателя способствует конденсации части топлива, которое, осаждаясь на стенках цилиндров, разжижает масло, ухудшая его смазочные свойства, а это, в свою очередь, увеличивает износ стенок. При переохлаждении двигателя снижается качество процесса сгорания, уменьшается мощность и до 20 % возрастает расход топлива. Для того чтобы предотвратить это, современные двигатели оборудованы автоматическими термостатами, которые обеспечивают наиболее выгодный тепловой режим двигателя в различных эксплуатационных и климатических условиях.

Если двигатель в исправном состоянии нагревается слишком медленно, то это сигнал о повреждении термостата (не закрывается его клапан). Если клапан открывается при более низкой температуре, то увеличивается время нагревания двигателя до его рабочей температуры. В двигателях, охлаждаемых воздухом, подаваемым воздухонагревателем, термостат регулирует поступление холодного воздуха. Действие термостата можно проверить, погрузив его в емкость с водой. Подогревая емкость на электрической плитке, нужно по показаниям термометра, помещенного в эту же емкость, проследить, правильно ли действует клапан термостата в требуемом режиме температур. В случае неисправности термостат заменить.

Зимой двигатель охлаждается очень интенсивно, поэтому радиатор частично или полностью утепляют. В некоторых моделях автомобилей имеются радиаторы с жалюзи или заслонкой. Перегрев нагревателя приводит к ускорению износа его деталей, значительному увеличению расхода масла и топлива. Поэтому при проведении ежедневного технического обслуживания двигателя необходимо обязательно проверять уровень охлаждающей жидкости. Утечка жидкости свидетельствует о негерметичности системы охлаждения. Если жидкость вытекает в местах соединений, следует проверить и подтянуть хомуты. Если это не помогает, меняют трубопроводы. Все неплотности радиатора устраняют с помощью пайки. В случае утечки охлаждающей жидкости нужно немедленно устранить неисправность, так как при этом помимо убывания охлаждающей жидкости возникают нарушения в циркуляции жидкости, ее закипание, следовательно, перегревание двигателя. В двигателях, не имеющих замкнутой системы охлаждения, убывание жидкости может произойти в результате ее вытекания через сливную трубку радиатора или вследствие ее испарения.

В качестве охлаждающей жидкости, как правило, применяют тосол. Уровень тосола в расширительном бачке проверяют раз в неделю. Заливать охлаждающую жидкость в расширительный бачок под горлышко не нужно, потому что после прогревания двигателя тосол поднимется в бачке и выплеснет излишек. Вполне достаточно, если она поднимется немного выше нижней отметки бачка.

Если при проверке уровня охлаждающей жидкости, верхний бачок полный – все хорошо. Если нет – следует наполнить его, пустить двигатель и посмотреть в радиатор. Пробулькивание сквозь жидкость пузырьков газа будет свидетельствовать о пробитой прокладке блока, трещине в головке блока или гильзе цилиндра.

Тосол имеет строго определенную плотность в зависимости от того, на какую минимальную температуру он рассчитан. Проверку можно произвести с помощью специального ареометра на станции техобслуживания. Тосол не замерзает на холоде, срок его службы в среднем составляет 2–4 года.

Летом, в пути, в систему охлаждения можно добавлять и чистую воду, однако по возвращении необходимо как можно быстрее пополнить ее соответствующим количеством охлаждающей жидкости. Если воду используют зимой (в случае долгой стоянки автомобиля), ее следует сливать из радиатора, иначе при замерзании она расширится и разрушит радиатор и части двигателя.

Охлаждающую жидкость сливают через отверстия в бачке радиатора и в блоке цилиндров. Для полного слива необходимо открыть кран отопителя. Слитая охлаждающая жидкость ядовита, ее нельзя сливать в почву и водоемы. Перед заливкой новой жидкости следует промыть систему раствором для удаления накипи и ржавчины.

В процессе эксплуатации двигателя необходимо периодически проверять натяжение ремня привода вентилятора и насоса охлаждающей жидкости или воздухонагревателя. Если ремень натянут слабо или загрязнен маслом, он проскальзывает, из-за чего вентилятор и водяной насос или воздухонагреватель вращаются медленно, что приводит к перегреву двигателя.

1.3 Основные детали двигателя внутреннего сгорания

1.3.1 Поршневые кольца

Поршневые кольца относятся к самым важным деталям двигателя. От их состояния напрямую зависит работоспособность машины – ее разгонная динамика, расход масла и топлива, пусковые свойства двигателя, токсичность выхлопных газов и многие другие эксплуатационные показатели. На поршневые кольца в автомобильном двигателе возложены три основные задачи:

1) газовое  уплотнение камеры сгорания, то  есть сведение к минимуму проникновение  газов из цилиндра в картер  и обратно;

2) отвод  тепла от нагретого горячими газами поршня в более холодную стенку цилиндра, которая охлаждается жидкостью или потоком воздуха. Плохая теплопередача ведет к перегреву поршня, задирам, прогарам и заклиниванию его в цилиндре;

3) управление  смазыванием сопрягаемых деталей. Его цель в том, чтобы кольца, поршни и цилиндры не испытывали масляного голодания, но поступление масла из картера в камеру сгорания при этом должно быть если не исключено, то, по крайней мере, сильно ограничено.

Все эти функции выполняет комплект из трех поршневых колец: верхнего компрессионного, среднего компрессионно-маслосъемного и нижнего маслосъемного. При этом важно, чтобы кольца полноценно работали при любом скоростном и нагрузочном режимах двигателя. Условия у них очень нелегкие: тут и переменные силы давления и трения, и большие тепловые потоки, и действие агрессивных химических соединений.

1.3.2 Распределительный вал

Распределительный вал предназначен для передачи движения клапанам от коленчатого вала. Он выполняется обычно за одно целое с кулачками и некоторыми элементами привода механизма газораспределения. Механизм газораспределения является одним из наиболее ответственных и нагруженных устройств современного двигателя. При его проектировании требуется решать сложный комплекс противоречивых вопросов. Основные параметры механизма должны быть такими, чтобы организовать эффективное протекание процессов газообмена,

которые определяют получение высоких мощностных и экономических показателей двигателя. Кроме того, конструкция механизма газораспределения должна обеспечить исключительную надежность работы клапанов во всем диапазоне скоростных и динамических нагрузок. Все детали механизма должны отвечать предъявляемым требованиям долговечности и не усложнять конструкцию.

В конструкции поршня принято выделять следующие элементы(рис. 6): головку 1 и юбку 2. Головка включает днище 3, огневой (жаровой) 4 и уплотняющий 5 пояса. Юбка поршня состоит из бобышек 6 и направляющей части.

Сложная конфигурация поршня, быстро меняющиеся по величине и направлению тепловые потоки, воздействующие на его элементы, приводят к неравномерному распределению температур по его объему и, как следствие, к значительным переменным по времени локальным термическим напряжениям и деформациям.

Теплота, подводимая к поршню через его головку, контактирующую с рабочем телом в цилиндре двигателя, отводится в систему охлаждения через отдельные его элементы в следующем соотношении, %: в охлаждаемую стенку цилиндра через компрессионные кольца – 60...70, через юбку поршня – 20...30, в систему смазки через внутреннюю поверхность днища поршня – 5...10. Поршень также восприни-

мает часть теплоты, выделяющейся в результате трения цилиндра и поршневой группы. Основные элементы поршня При проектировании поршня используются статистические данные по конструктивным параметрам его элементов, отнесенным к диаметру цилиндра.