Вы находитесь здесь: Главная > Мастерская. Станки и оборудование. > Кондуктор для обработки втулки верхней головки шатуна.

Кондуктор для обработки втулки верхней головки шатуна.

При капитальном ремонте двигателя, в котором в верхней головке шатуна используются подшипники скольжения — бронзовые втулки, часто обнаруживается повышенный зазор в сопряжении этой втулки и пальца, зазор возникает после определённого пробега. От этого при работе двигателя возникает неприятный стук, который с каждым пройденным километром только усиливается. Естественно при ремонте мотора, от такой неприятности нужно избавляться. Но всё не так просто как кажется, особенно с отечественными двигателями, и из-за такой маленькой детали могут возникнуть большие проблемы с поршневой группой. Как избежать этих проблем, и как правильно провести ремонт и с помощью чего, читаем дальше.

Первый вариант: если зазор не очень большой, то втулку разворачивают развёрткой определённого диаметра (соответствующего диаметра, зависящего от диаметра ремонтного пальца), чтобы убрать овал, возникший от неравномерной выработки отверстия во втулке, а затем устанавливают палец увеличенного диаметра (ремонтного размера), и в итоге получают отверстие во втулке идеального круглого сечения и диаметра немного большего, чем диаметр ремонтного пальца. Насколько больше этот диаметр (зазор между пальцем и втулкой), можно точно узнать в мануале конкретного (вашего)двигателя.

Второй более сложный вариант: если же диаметр выработанного овала во втулке намного больше, чем самый толстый ремонтный палец (с самым большим диаметром, который найдёте), то есть положенного допуска рабочего зазора, после обработки овального отверстия во втулке, вы не добьётесь, то втулку верхней головки шатуна надо выпрессовать из головки и запрессовать новую. Новую втулку опять же нужно развернуть развёрткой определённого диаметра, который зависит от диаметра ремонтного пальца.

Какой должна быть качественная втулка

Какой должна быть качественная втулка.

То есть во всех случаях (в двух вариантах) нужно использовать развёртку, но вот самый ответственный момент в этом казалось бы не сложном деле, многие не учитывают, а зря. Какой момент? Да всего лишь абсолютная паралельность отверстия верхней головки шатуна и отверстия в нижней головке шатуна, на которую многие не обращают внимания при ремонте. То есть просто развернули отверстие развёрткой, а под каким углом прошёл инструмент, и под каким углом получается развёрнутое отверстие, относительно отверстия нижней головки шатуна, многим не важно, а зря.

Поршень в цилиндре с перекосомЕсли возникнет не параллельность этих двух отверстий, то поршень вашего двигателя после сборки, будет работать с перекосом, и юбка поршня будет изнашиваться неравномерно (не всей поверхностью, а только с одной стороны) и очень быстро, так как площадь трения не полная (маленькая). Именно от этого и возникнет стук поршня о стенку гильзы цилиндра, и возникает этот стук после неправильного ремонта довольно быстро. Многие водители упрекают эту неприятность, и грешат на якобы низкое качество запчастей. Но на самом деле, просто ремонт сделан не качественно, то есть не соблюдена параллельность отверстий в обоих головках шатуна (нижней и верхней).

Кондуктор и его изготовление.

Чтобы при разворачивании развёрткой, отверстие получилось правильным, следует изготовить несложный кондуктор, который поможет правильно развернуть отверстие в бронзовой втулке. Для его изготовления потребуется кусок толстостенной трубки, с внутренним диаметром немного меньшим, чем отверстие в бронзовой втулке, а так же потребуется пара пластин листового металла, толщиной примерно 8 — 10 мм. Трубу желательно отрезать на маятниковой пиле, которая позволит сделать отрез строго под 90 градусов, или отрезать на токарном станке. Далее хорошенько прижимаем трубку к пластине струбциной (чтобы не повело при сварке), и привариваем трубку к пластине (смотрим рисунок слева). Ну и чтобы полностью быть спокойным за то, что плоскость которая будет прижата к головке шатуна и трубка (отверстие в трубке), имеют абсолютную перпендикулярность (под 90 градусов друг к другу), следует за одну установку в патроне токарного станка, проточить наружную плоскость пластины, и расточить отверстие в трубке, и добиться чуть большего диаметра (на пару соток) отверстия в трубке, чем диаметр развёртки которую вы будете использовать.

Кондуктор для разворачивания бронзовой втулки

Все диаметры на этом рисунке соответствуют диаметру бронзовой втулки 14 мм.

Останется вырезать ещё одну пластину, которая будет прижиматься с помощью болтов с другой стороны верхней головки шатуна. В этой пластине следует сделать отверстие на миллиметр больше, чем диаметр используемой вами развёртки. Ну и также следует просверлить соосные отверстия под стяжные болты (см. рисунок слева). При работе обе пластины нужно стянуть болтами, но не сильно, а так , чтобы кондуктор мог двигаться по плоскости верхней головки шатуна от усилия руки, или от плотного нажатия вашим пальцем. Теперь остаётся установить и поджать болтами кондуктор напротив отверстия в бронзовой втулке, и можно начинать разворачивание этого отверстия развёрткой. Точность обработки будет отменная.

Но всё не так просто как кажется.

Вышеописанный мной способ обработки отверстия верхней головки шатуна, будет очень полезен тем двигателям, у которых шатун как и должно быть в принципе у нормального импортного производителя — идеально ровный, и отверстия обоих головок шатуна строго параллельны (какие шатуны и их втулки бывают, как его правильно доработать и многое другое можно узнать здесь). На наших же заводах, например шатуны двигателей мотоциклов ИЖ, изготавливают иначе, и способ ремонта с помощью кондуктора, описанного мной выше, может не подойти. Объясню почему.

Когда шатун ижевского мотора изготавливают на заводе, то сталь из которой его сделали, не проходит термическую обработку для упрочнения шатуна, пока в нём не сделают оба отверстия — в верхней головке и в нижней головке. Термичка пока не используется, так как отверстия легче сделать в сыром металле, наверное на заводе экономят на качественных  твёрдосплавных инструментах. Отверстия в обоих головках шатуна они делают правильно, то есть до этого момента они строго параллельны. Но после того как отверстия сделаны, шатуны направляются в термический цех для закалки и упрочнения детали (деталь нагревают, а затем резко охлаждают). Вот здесь и начинается самое интересное. После термической обработки, шатун от нагрева и резкого охлаждения изгибается, и отверстия в его головках с этого момента уже не параллельны.

Обработка втулки на кривом шатуне.Как выходит завод ИЖмаш из такого положения? Параллельность верхней и нижней головки шатуна восстанавливают на заводе используя толщину бронзовой втулки, то есть с помощью разворачивания бронзовой втулки, но уже развёртка устанавливается с помощью заводского приспособления, которое позволяет развернуть отверстие в верхней головке строго параллельно нижней. Втулка получается с толщиной стенок разной, на разных участках по периметру детали (смотрите рисунок слева).

Прикол в том, что многие мотоциклисты, которые ремонтируют отечественные двигатели, не знают этого нюанса, и развернув отверстие даже с помощью кондуктора, удивляются, что после ремонта их двигатель быстро начинает стучать с удвоенной силой. Что в таком случае все говорят — естественно виноваты якобы низкокачественные детали. На самом деле всё довольно просто: завод экономит на технологии и качественном обрабатывающем инструменте, многие этого не знают и проводят ремонт не правильно, а в итоге виноватый всегда найдётся — это или ремонтник, которому вы доверили свой мотор, но он не знает этого прикола, или виноват поставщик якобы не качественных запчастей. Согласитесь — звучит неправдоподобно: вы покупаете новый отечественный мотоцикл, а шатун или шатуны вашего нового двигателя кривые (поведённые). Такой прикол может быть только в нашем родном отечестве, на наших заводах, то есть на нашей отечественной технике, тут нечему удивляться.

Новые мотоциклы ездят вроде бы нормально, так как обе втулки шатуна параллельны и вроде бы без стука, пока втулка не износится от естественного износа. После этого, дело подходит к ремонту и вот здесь уже начинаются проблемы, которые я описал выше. Так как же всё таки сделать качественный ремонт верхней втулки на заводском кривом шатуне? (само выражение заводской кривой шатун если честно меня бесит, но это суровая действительность отечественного мотопрома). Чтобы правильно развернуть новую бронзовую втулку в кривом шатуне, есть три варианта, два из которых можно использовать..

Первый вариант — это добиться того, чтобы оба отверстия и верхней головки(без бронзовой втулки) и нижней головки шатуна стали параллельны. Это достигается рихтовкой шатуна на плите, и проверкой параллельности обоих отверстий с помощью приспособлений, показанных на нижних рисунках. И лучше для рихтовки шатуна использовать не ударную технику (медный молоток), а выравнивание шатуна с помощью гидравлического пресса (давим на шатун вставив между ним и прессом алюминиевую болванку). После рихтовки шатуна, и восстановления параллельности отверстий обоих головок шатуна, можно будет использовать кондуктор для развёртки, описанный выше в этой статье.

Второй вариант — Это не выпрессовывать заводскую изношенную бронзовую втулку из верхней головки шатуна, а просто восстановить её отверстие с помощью твердого покрытия МС- 2000, о котором можете почитать вот в этой статье. Ресурс такой восстановленной втулки будет больше чем у новой, и поршневого пальца тоже. Единственный нюанс который следует учесть, так это то, что при обработке твёрдого покрытия и подгонки отверстия под поршневой палец, следует опять же добиться параллельности поршневого пальца и пальца коленвала. Это не так то просто, ведь для этого нужно будет постоянно проверять параллельность обоих отверстий и пальцев находящихся в них, с помощью приспособлений, показанных на нижних рисунках.

Ну и третий самый трудоёмкий вариант — это изготовление приспособления, которое позволит закрепить развёртку, строго параллельно отверстию в нижней головке шатуна. Для этого нужно выточить цилиндрический валик-оправку (оправку 5 — смотрите на рисунке внизу), который плотно (с минимальным зазором) войдёт в отверстие нижней головки шатуна, на другой конец этого валика плотно одевается ещё один идеально ровный шатун, и отверстие верхней головки этого шатуна будет использоваться как направляющее отверстие для развёртки (получится уже две точки опоры для развёртки — обрабатываемая и поддерживающая опора — втулка). Причём советую в отверстие верхней головки вспомогательного шатуна, плотно вставить трубку или втулку длинной примерно 50 — 70 мм. Это позволит увеличить площадь прилегания развёртки, которая будет внутри этой трубки (зазор опять же пару соток) и позволит точнее использовать приспособление.

Какой вариант использовать, выбирайте сами, но я думаю всё равно стоит каким ни-будь воспользоваться, ведь лучше сделать правильный ремонт один раз, и забыть о нём тысяч на 50, чем через каждые пару тысяч заново разбирать мотор.

Пояснение к нижнему рисунку (б), который находится справа. На этом рисунке (рисунок б справа внизу) показано приспособление для проверки прямолинейности шатунов. Для этого шатун 2 верхней головкой 3 устанавливают на контрольный палец 4, а нижней головкой на палец 1 контрольной плиты 6. Затем устанавливают на палец верхней головки контрольную призму 5 и подводят его так, чтобы штифты призмы касались поверхности плиты 6. И если шатун прямолинеен, то все три штифта призмы 5 будут касаться плиты 6. Если какой то штифт или два штифта призмы 5 не будет касаться плиты 6, то шатун кривой, и на сколько кривой можно определить с помощью щупа 7, вставленного в зазор между штифтом и плитой 6. У нормального шатуна, который можно допускать к работе, зазор не должен превышать 0,05 мм.

Если шатун имеет двойной изгиб, который указанным выше способом обнаружить нельзя, то его можно проверить способом, показанным на рисунке (в) (тоже справа внизу). Нужно зажать шатун на пальце 2, если палец меньшего диаметра, чем отверстие нижней головки (как на рисунке). Если же шатун плотно оденется на выточенный вами палец, то зажимать его нет необходимости. Затем на контрольной плите выдвинуть ограничитель 3 до упора его в торец нижней головки шатуна, и зажать головку. Затем замерив микрометрическим глубиномером 4 (глубиномер можно посмотреть здесь) расстояние от торца верхней головки до плоскости плиты, затем снимаем шатун с  пальца и разворачиваем его на 180 градусов, и снова одеваем на палец, уперев в ограничитель — производим второй замер глубиномером. Разность чисел в замерах покажет кривизну шатуна.

В заключении хочу посоветовать тем людям, которые не хотят заморачиваться с ремонтом, а просто хотят купить новый коленвал (кривошип) для своего двигателя и просто заменить им застучавший коленвал. Сейчас в продаже очень много левака, особенно для отечественной техники. И чтобы не купить бракованный коленвал, очень советую прочитать вот эту статью. Она поможет вам при покупке отличить левак от качественного изделия. Удачи всем!

 

Проверка параллельности обоих головок шатуна

Проверка параллельности обоих головок шатуна, а также эта проверка позволяет проверить на изгиб(а) и на скручивание(б).
1 — вспомогательный шатун; 2 — цилиндр плотно вставленный в верхнюю головку; 3 — остроконечный стержень; 4 — проверяемый шатун; 5 — цилиндрическая оправка; 6 — оправки в виде грибков.

Проверка параллельности обоих головок шатуна

Проверка параллельности обоих головок шатуна и его прямолинейности
Рис. б. 1 — цилиндр оправка; 2 — шатун; 3 — верхняя головка; 3 — ограничитель; 4 — поршневой палец; 5 — проверочная призма; 6 — контрольная плита; 7 — щуп; 8 -винт;

Если эта статья вам полезна, то пожалуйста поделитесь ей в соц. сетях, нажав кнопки ниже. Спасибо.

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Теги: ,

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • Twitter
  • RSS

Оставить комментарий

Проверка комментариев включена. Прежде чем Ваши комментарии будут опубликованы пройдет какое-то время.