Организация и технология капитального ремонта двигателя ВАЗ-2114

 

 

 

 

 

2 Анализ технологических  требований на дефектацию, способов установления дефектов и средств контроля

 

2.1 Оценка технического состояния детали

 

Современные автомобили представляют собой сложные технические системы длительного пользования. В процессе эксплуатации автомобилей происходит необратимое ухудшение рабочих характеристик их элементов – деталей, называемое старением. Возникающие вследствие процессов старения износы имеют направленный характер – они нарастают во времени.

В результате старения происходит изменение годности деталей, узлов, агрегатов и автомобиля в целом. Изменение годности автомобиля обуславливается изнашиванием его деталей. При этом чем больше будет износ, тем меньше годность.

Со временем разные детали автомобиля выходят из строя и их приходится менять. Причиной тому является износ деталей либо их дефекты.

 

2.2 Технологическая часть

 

2.2.1 Конструктивно-технологическая характеристика детали

 

Конструктивно-технологическая характеристика детали представлена в таблице 2.

 

Таблица 2 - Конструктивно-технологическая характеристика детали

 

№	Параметр	Показатель параметра
1	Количество цилиндров	4
2	Рабочий объём цилиндров, л	1,596
3	Степень сжатия	9,6-10
4	Номинальная мощность двигателя при частоте вращения коленчатого вала 5200 об/мин	60 кВт. –(82 л.с.)
5	Диаметр цилиндра, мм	82
6	Ход поршня, мм	75,6
7	Число клапанов                                                           8
7.1	Минимальная частота вращения коленчатого вала, об/мин	800-850
7.2	Максимальный крутящий момент при 2500-2700 об/мин Н*м	120
8	Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
9	Октановое число бензина	92
10	Система подачи топлива	Распределенный впрыск с электронным управлением
11	Всечи зажигания	А17ДВРМ
12	Вес, кг	112

 

2.2.2 Особенности двигателя

Двигатель ВАЗ 2114 может применяться для установки на автомобили ВАЗ Lada Kalina и ВАЗ - 2114. Двигатель 2114 восьмиклапанный четырехцилиндровый силовой агрегат объемом 1,6 литра.  Разработан новый блок цилиндров мод. 2114-1002011-10. Конструктивно он отличается от блока цилиндров 2110 только высотой. Для увеличения объема двигателя потребовалось увеличить высоту блока на 2,3мм.( высота от оси коленчатого вала до верхней поверхности блока - 197,1мм ). Крепежные отверстия для крепления головки блока выполнены с резьбой М12 x 1,25 мм. Номинальный диаметр цилиндров – 82 мм. На двигателе используется коленчатый вал мод. 2114-1005016. По посадочным местам он соответствует коленчатому валу 2112. Этот вал имеет увеличенный на 2,3 мм радиус кривошипа, по сравнению с валом 2112, это обеспечивает ход поршня в 75,6 мм. Вал имеет маркировку : на противовесе указана модель - «2114». Маховик и шкив коленчатого вала используются от двигателя 2110. В двигателе применяется шатунно-поршневая группа 2110. Чтобы не увеличивать степень сжатия была увеличена и усовершенствована форма камеры сгорания. Головка блока цилиндров с увеличенной камерой сгорания получила индекс - "21140". На приливе головки имеется соответствующая маркировка.  Для крепления генератора использован новый кронштейн. Оригинальным является механизм натяжения ремня генератора. На двигателе ВАЗ 11183 установлен поликлиновый ремень генератора 1118-1041020 - 6РК882 (882мм).

 

2.3 Подготовка детали к дефектации

Все загрязнения подразделяют на эксплуатационные и технологические. Эксплуатационные загрязнения возникают в процессе эксплуатации автомобиля. К ним относятся: дорожнопочвенные отложения, продукты коррозии, накипь, масляно-грязевые отложения, асфальто-смолистые отложения, лаковые отложения и нагар.

Дорожно-почвенные отложения накапливаются в основном в ходовой части. Загрязненность ими зависит от условий эксплуатации (сезона работ, дорожных условий и т. п.). Прочность удержания частиц грязи на поверхности (адгезия) зависит от шероховатости поверхности, размера частиц, влажности воздуха и ряда других факторов. Адгезия мелких пылевидных частиц к поверхности весьма значительна. Удалить эти отложения можно щеткой или ветошью.

Продукты коррозии образуются в результате химического или электрохимического разрушения металлов и сплавов. На поверхности стальных и чугунных деталей появляется пленка красновато-бурого цвета — гидрат окиси железа (ржавчина), который растворяется в кислотах и лишь не­значительно в щелочах и воде. Алюминиевые детали также подвержены коррозии, продукты которой имеют вид серовато-белого налета и представляют собой окиси или гидраты окислов алюминия.

Накипь образуется в системе водяного охлаждения двигателя при эксплуатации. Откладываясь на стенках рубашек охлаждения двигателя и радиатора, накипь затрудняет теплообменные процессы и нарушает нормальную работу двигателя. Образование накипи обусловлено содержанием в воде в растворенном состоянии солей кальция и магния, т.е. жесткостью воды. Кроме накипи, в системах охлаждения двигателей образуются илистые отложения в результате попадания в систему охлаждения механических примесей (песка, глины), органических веществ (микроорганизмов, растений) и образования продуктов коррозии.

Масляно-грязевые отложения возникают при попадании дорожной грязи и пыли на поверхности деталей, загрязненные маслом. Возможно обратное явление — попадание масла на поверхности, загрязненные дорожной грязью: при этом грязь пропитывается маслом.

Асфальтосмолистые отложения — мазеподобные сгустки, откладывающиеся на стенках картеров, щеках коленчатых валов, распределительных шестернях, масляных насосах, фильтрах и маслопроводах.

Лаковые отложения — пленки, образующиеся в зоне поршневых колец, на юбке и внутренних стенках поршней.

Нагары — твердые углеродистые вещества, откладывающиеся на деталях двигателей (стенки камеры сгорания, клапаны, свечи, днище поршня, выпускной трубопровод, распылители форсунок). Основу нагара составляют карбены и карбоиды (30 —80%), масла и смолы (8 — 30%), остальное — оксикислоты, асфальтены и зола. Нагары содержат большинство нерастворимых или плохо растворимых составляющих.

Технологические загрязнения связаны с процессом ремонта. К ним относятся: производственная пыль, стружка и абразив, окалина и шлаки, притирочные пасты и остатки эмульсий, продукты износа при обкатке.

При неудовлетворительной очистке деталей от этих загрязнений в процессе приработки поверхностей трения происходит интенсивный их износ. Задиры, царапины и риски, возникающие в период приработки, существенно влияют на первоначальный износ деталей.

Технологические загрязнения имеют свои особенности, которые необходимо учитывать при выборе технологии очистки. Твердые загрязнения (производственная пыль, микропорошки, шлак, окалина, стружка), химически не связаны с поверхностью, а обычно связаны масляной пленкой и удаляются вместе с ней. Исключение составляют стружка в каналах, окисные пленки, частички абразива, внедренные (шаржированные) в поверхность металла. Для их удаления необходимо сильное и направленное гидродинамическое воздействие или продолжительное кавитационное (ультразвуковое) воздействие. При удалении притирочных паст необходимо иметь в виду, что удалять необходимо одновременно жидкие и твердые компоненты паст, иначе удаление только жидких компонентов, например, растворением, затруднит удаление твердых компонентов из-за засушивания и уплотнения, что усложнит их эмульгирование.

Продукты износа при обкатке необходимо извлекать из системы при фильтрации циркулирующего масла.

В зависимости от количества остаточных загрязнений различают три уровня очистки: макроочистку; микроочистку; активационную очистку.

Макроочистка— процесс удаления с поверхности наиболее крупных загрязнений. Микроочистка — удаление загрязнений из микронеровностей поверхности. Активационная очистка — это травление деталей в растворах щелочей и кислот.

Применяют различные способы контроля остаточной загрязненности поверхности. При макроочистке приемлемы протирание, массовый и люминесцентный методы, а при микроочистке и активационной очистке — люминесцентный и метод смачивания водой.

Протирание поверхности выполняется бумажной салфеткой, тканью или ватным тампоном. Наличие грязи на протирочном материале количественно оценивается взвешиванием.

Массовый метод также состоит в том, что остаток загрязнения определяют взвешиванием. Сравнивая очищенные образцы с эталонами, можно быстро и с достаточной точностью оценивать моющую способность различных средств.

Люминесцентный метод основан на свойстве масел люминесцировать под влиянием ультрафиолетового света. Величина и интенсивность светящейся поверхности указывают на загрязненность поверхности.

Метод смачивания поверхности водой основан на способности металлической поверхности удерживать непрерывную пленку воды, если эта по­верхность свободна от масляных (гидрофобных) загрязнений.

Очистка поверхности — удаление загрязнений с поверхности до определенного уровня чистоты. Существуют различные методы очистки (рис. 7). В основе каждого метода используется определенный способ разрушения загрязнений и удаления их с поверхности. Для ускорения процессов очистки применяют следующие способы интенсификации: повышение температуры и давления очищающей среды, вибрационную активацию очищающей среды и др.

 

 

Рисунок 7 – Способы мойки и очистки

 

 

2.4 Дефектация детали (методы и средства дефектации)

 

2.4.1 Дефектация

 

Дефектация — это процесс технического контроля соединений и деталей, который заключается в определении степени их годности к использованию на ремонтируемом объекте. Основная задача дефектации — не пропустить на сборку детали, ресурс которых исчерпан или меньше планового межремонтного срока, не выбраковать годные детали, выявить необходимость их ремонта (восстановления).

Степень годности деталей к повторному использованию или восстановлению устанавливают по техническим картам на дефектацию. В них указаны: характеристика детали (материал, термическая обработка, твердость, размеры, отклонение формы и др.), возможные дефекты, методы контроля, допустимые без ремонта и предельные размеры.

В мастерских хозяйств работа по дефектации проводится на рабочих местах по ремонту сборочных единиц. На специализированных ремонтных предприятиях организуют специальные участки.

При дефектации соединений и деталей определяют изменения размеров и формы рабочих поверхностей, нарушение взаимного расположения деталей, изменение физико-механических свойств (потеря упругости, магнитных свойств и т. д.), коррозионные и усталостные разрушения и другие дефекты.

В процессе дефектации все детали разделяют на пять групп и маркируют краской определенного цвета:

годные — зеленой

годные в соединении с новыми деталями или отремонтированными до номинальных размеров — желтой

подлежащие ремонту на данном предприятии — белой

подлежащие ремонту на специализированных предприятиях — синей

негодные, подлежащие утилизации — красной

У деталей контролируют только те параметры, которые могут измениться в процессе эксплуатации машины. Многие детали могут иметь по нескольку дефектов. Для уменьшения трудоемкости дефектации необходимо придерживаться последовательности контроля, указанной в технологической карте.

Состояние некоторых сборочных единиц и соединений (топливные и масляные насосы, распределители гидросистем, генераторы и др.) определяют в собранном виде. При текущем ремонте большинство сборочных единиц и соединений проверяют непосредственно на машине без их полной разборки. Результаты дефектации заносят в ведомость дефектов, которую составляют на каждую машину. Она служит основным документом, определяющим объем ремонтных работ, потребность в запасных частях и стоимость ремонта.

 

2.4.2 Методы дефектации

 

Техническое состояние деталей определяют внешним осмотром, остукиванием, измерением размеров, проверкой с помощью универсальных инструментов, специальных шаблонов, приборов, приспособлений и стендов.

При осмотре выявляют наружные повреждения деталей, деформации, трещины, задиры, обломы, прогар, раковины, коррозию, негерметичность и др.

Остукиванием определяют состояние неподвижных соединений (ослабление посадок заклепок, штифтов, шпилек, колец), наличие трещин в корпусных деталях. При легком простукивании плотно сидящие и неподвижные детали издают звонкий металлический звук, а в случае наличия трещин или слабой посадки — дребезжащий, глухой.

С помощью универсальных измерительных средств определяют фактические размеры, отклонения от размеров, формы, взаимного расположения конструктивных элементов детали. В соединениях измеряют величину зазора. Для определения геометрических параметров деталей используют штангенциркули, микрометры, индикаторные нутромеры, штангензубомеры и др. Порядок измерения, применяемый инструмент, приспособления, место замеров указываются в соответствующих технологических картах.