GAZ21.SU — Общесоюзный клуб волговодов М-21


Краткие сведения по ремонту двигателя

Необходимость в капитальном ремонте двигателя возникает через 150 000—200 000 км пробега. К этому сроку износ деталей двигателя и связанное с этим увеличение зазоров достигают величин, вызывающих падение мощности двигателя, уменьшение давления масла в масляной магистрали, резкое увеличение расхода масла (свыше 0,5 л/100 км)чрезмерное дымление двигателя, повышенный расход бензина, ненормальные стуки.

Ориентировочно можно принять, что зазоры в сопряжении остальных деталей вследствие износа не должны превышать следующих величин (в мм):

  1. между юбкой поршня и гильзой цилиндра 0.3
  2. между поршневым кольцом и канавкой в поршне по высоте 0,15
  3. в замке поршневого кольца 3,0
  4. между поршнем и поршневым пальцем 0,15
  5. между верхней головкой шатуна и поршневым пальцем 0,1
  6. в шатунных и коренных подшипниках коленчатого вала 0,15
  7. осевой зазор коленчатого и распределительного валов 0,25
  8. между стержнем клапана и втулкой 0,25
  9. между шейкой распределительного вала и втулкой 0,15

Нормальная работа двигателя может быть восстановлена заменой изношенных деталей новыми стандартного размера или шлифованием изношенных деталей и применением сопрягаемых с ними новых деталей ремонтного размера. Для этой цели завод выпускает следующие детали ремонтных размеров:

  1. поршни и поршневые кольца для цилиндров стандартного диаметра (92 мм) и увеличенных диаметров (92,5; 93 и 93,5 мм); поршневые пальцы стандартного диаметра (25 мм) и увеличенных диаметров (25,08; 25,12 и 25,2 мм);
  2. шатунные вкладыши стандартного размера (для шейки диаметром 58 мм) и утолщенные вкладыши для шеек уменьшенных диаметров (57,95; 57,75; 57,5; 57,25; 57; 56,75 и 56,5 мм);
  3. коренные вкладыши стандартного размера (для шейки диаметром 64 мм) и утолщенные вкладыши для шеек, уменьшенных до диаметров 63,95; 63,75; 63,5; 63,25; 63; 62,75 и 62,5 мм;
  4. седло впускного клапана с наружным диаметром 47,25 мм (увеличенным на 0,25 мм против стандартного);
  5. седло выпускного клапана с наружным диаметром 38,75 мм (увеличенным на 0,25 мм против стандартного);
  6. полуобработанные втулки распределительного вала для последующей обработки после запрессовки в блоки цилиндров под стандартный размер шеек и под шейки с уменьшенным на 0,75 мм против стандартного диаметром.

Для снятия двигателя с автомобиля можно воспользоваться скобой, закрепляемой гайками головки цилиндров

Перед отправлением в ремонт двигатель должен быть тщательно очищен от грязи и чисто вымыт. Соблюдение чистоты при ремонте двигателя является одним из основных условий его надежной и продолжительной работы. Поэтому на чистоту всех собираемых деталей двигателя и чистоту рабочего места должно быть обращено особое внимание. Собираемые детали непосредственно перед сборкой необходимо обтереть чистой салфеткой или продуть сжатым воздухом, а их трущиеся поверхности смазать маслом, применяемым для двигателя.

Гильзы цилиндров и поршни

Обычно для удаления гильзы надо приложить некоторое усилие. Гильзу целесообразно снимать с помощью приспособления (рис 59 и 60).



Ни в коем случае нельзя удалять гильзу ударами по выступающей в картер нижней ее части, так как можно повредить стенки гильзы, и она станет непригодной для дальнейшего применения.

Новая гильза должна свободно, от руки, входить в гнездо блока. Забивать гильзу нельзя, так как при этом она деформируется, вследствие чего нарушится правильный контакт поршня и поршневых колец с гильзой

Для обеспечения надежного уплотнения верхнего пояска гильзы прокладкой головки цилиндров торец гильзы должен выступать над верхней плоскостью блока на 0,005—0,055 мм. Для проверки величины выступания торца гильзы надо снять с нее резиновое уплотнительное кольцо, прижать лекальной линейкой гильзу к блоку и произвести измерение щупом, как показано на рис 61.



После того как гильзы подобраны к гнездам в блоке, следует надеть на гильзы резиновые уплотнительные кольца. Затем нужно поставить гильзы на свои места. Чтобы гильзы не могли выпасть из гнезд в блоке при производстве дальнейших операций, их следует закрепить при помощи шайбы и втулки, надеваемых на шпильку крепления головки цилиндров (рис. 62).



Поршни подбирают к гильзам цилиндров с зазором 0,012-0,024 мм по наибольшему диаметру юбки. Правильность подбора проверяют протягиванием при помощи безмена 1 (рис. 63, а) ленты-щупа 2, заложенного между поршнем и цилиндром. Щуп располагают в плоскости, перпендикулярной к оси поршневого пальца, как показано на рис. 63, а. При этом с поршня должны быть сняты поршневые кольца. Усилие протягивания при нормальной комнатной температуре (+20° С) должно равняться 3,5-4,5 кГ. Размеры ленты: толщина 0,05 мм, ширина 13 мм, длина 250 мм.

Перед установкой поршневых колец на поршень необходимо проверить зазор в замке введенного в гильзу кольца (рис. 63, б). Зазор должен быть в пределах 0,3-0,5 мм. Для подгонки колец к цилиндрам можно применять кольца больших размеров, но их размер не должен превышать диаметра цилиндра более чем на 0,25 мм.



Если поршень не меняется, то нужно канавки перед установкой колец очистить от нагара. Очищать канавки надо осторожно, чтобы не снять слоя металла. Очистку удобно делать при помощи приспособления, изображенного на рис. 64. Боковой зазор между кольцом и канавкой поршня проверяют при помощи щупа, как показано на рис. 65. Зазор должен быть равен для верхнего компрессионного кольца 0,050-0,082 мм, а для нижнего компрессионного и маслосъемного колец 0,035-0,067 мм.



Компрессионные кольца устанавливают на поршень фаской кверху, как показано на рис. 15. Установку колец удобно произвести при помощи приспособления, изображенного на рис. 66.



При использовании новых или расшлифованных гильз цилиндров необходимо, чтобы верхнее компрессионное кольцо имело хромовое покрытие, а остальные кольца были лужеными или фосфатированными. Если гильзу не ремонтируют, а меняют только поршневые кольца, то все они должны быть лужеными или фосфатированными, так как к изношенной гильзе, имеющей неправильные размеры и форму, хромированное кольцо прирабатывается очень плохо.

Перед установкой поршня в цилиндр замки поршневых колец нужно развести равномерно по окружности (через 120°).

Установку поршня в цилиндр удобно производить при помощи приспособления — конического кольца (рис. 67 и 68).



Поршневой палец к верхней головке шатуна подбирают с зазором 0,0045-0.0095 мм. Правильность подбора проверяют перемещением поршневого пальца в головке шатуна, как показано на рис. 69. Под легким усилием пальца руки поршневой палец должен плавно перемещаться в головке шатуна.



В поршень палец устанавливают с натягом 0,0025-0,0075 мм. Перед сборкой поршня с пальцем поршень нагревают в горячей воде до температуры 60°С, при этом поршень расширяется и палец входит свободно в отверстие поршня.

Для облегчения подбора пальцев к поршню и шатуну на новых деталях белой, зеленой, желтой или красной краской нанесены метки. Детали (поршень, палец, шатун) надо собирать только с одинаковой цветовой маркировкой.

Шатун с поршнем после их сборки должен быть установлен в блок в строго определенном положении, как указано в разделе «Кривошипно-шатунный механизм».

Следует иметь в виду, что для обеспечения балансировки двигателя разница в массе (весе) установленных в двигатель поршней в сборе с шатуном не должна превышать 8 г.

Коленчатый вал и вкладыши

Радиальный зазор в шатунных и коренных подшипниках коленчатого вала должен быть соответственно в пределах 0,026-0,077 мм и 0,026-0,083 мм. Размер необходимых вкладышей определяется измерением диаметров шеек коленчатого вала. Не допускаются шабрение вкладышей, подпиливание торцов крышки или шатуна, установка прокладок.

Для увеличения срока службы коленчатого вала рекомендуется сменить вкладыши через 80000—100000 км пробега без шлифования шеек коленчатого вала, как это было указано в разделе "Уход за двигателем". Одновременно с заменой вкладышей нужно очистить грязеуловители в шатунных шейках от грязи.

Осевой зазор коленчатого вала устанавливают в пределах 0,075—0,175 мм подбором передней стале-баббитовой упорной шайбы соответствующей толщины. Шайба выпускается четырех размеров по толщине: 2,35—2,375; 2,375—2,40; 2,40—2,425 и 2,425—2,450 мм. Зазор между коленчатым валом и внутренней (задней) стале-баббитовой шайбой проверяют при плотно прижатой к торцу шейки коленчатого вала упорной стальной шайбе.

При установке вкладышей коренных подшипников необходимо иметь в виду, что в верхних вкладышах (прилегающих к блоку) сделаны отверстия для подвода масла из магистрали на вкладыш. Установленные на место вкладыши должны плотно прилегать к постели: фиксирующие усики должны входить в соответствующие прорези в блоке или шатуне.

При сборке гайки шатунных болтов затягивают с моментом 6,8-7,5 кГ·м и шплинтуют. Во избежание срезания шплинта во время работы двигателя шплинт надо подобрать так, чтобы он туго входил в отверстие болта.

Гайки крышек коренных подшипников затягивают с моментом 12,5-13,6 кГ·м и стопорят попарно проволокой или каждую шплинтуют.

Правильно собранный коленчатый вал должен свободно или с небольшим усилием проворачиваться при вращении его от руки за маховик.

Распределительный вал, толкатели и блок цилиндров

Изношенные шейки распределительного вала шлифуют, уменьшая их размер (не более чем на 0,75 мм), а втулки выпрессовывают из блока и заменяют полуобработанными. Выпрессовку и запрессовку втулок удобнее делать при помощи резьбовых шпилек (соответствующей длины) с гайками и подкладных шайб. При запрессовке втулок необходимо проверить, совпадают ли отверстия во Втулках с масляными каналами. Отверстия во втулках растачивают, Уменьшая диаметр каждой последующей втулки, начиная с переднего торца на 1 мм. При растачивании расстояние между осями отверстий под коленчатый и распределительный валы необходимо выдержать в пределах 118±0,025 мм. Расстояние измеряют у переднего торца. Отклонение от параллельности осей валов должно быть в пределах 0,04 мм на длине блока, а отклонение от соосности отверстий во втулках – не более 0,04 мм. При растачивании втулок и шлифовании шеек распределительного вала их размеры нужно выдержать такими, чтобы обеспечить зазор в подшипниках в пределах 0,070-0,025 мм.

Изношенные отверстия под толкатели восстанавливают растачиванием до диаметра 30(+0,033) мм и запрессовкой на сурике или шеллаке втулок из алюминиевого сплава Д1, ГОСТ 4784-65, размеры которых равны: наружный диаметр 30 (+0,100; +0,145) мм, внутренний 24 мм, длина 41 мм. После запрессовки втулок в блок их растачивают до диаметра 25(+0,025) мм; чистота обработки должна быть не ниже Ў8. Толкатели подбирают к отверстиям с зазором 0,040-0,015 мм. Для удобства подбора толкатели в зависимости от размера наружного диаметра разбиты на две группы и отмечены краской: голубой при диаметре 25 (-0,015; -0,008) мм и желтой при диаметре 25 (-0,022; -0,015) мм.

Установка коленчатого и распределительного валов

Для съема и напрессовки ступицы шкива и шестерен коленчатого и распределительного валов удобно пользоваться универсальным приспособлением (рис. 70).



Передний сальник коленчатого вала может работать надежно только при правильном центрировании его по шейке коленчатого вала. Центрирование крышки распределительных шестерен с запрессованным в нее сальником производят при помощи оправки (рис. 71). Оправку плотно насаживают на конец коленчатого вала и прижимают храповиком к крышке. Гайки крепления крышки перед этим должны быть опущены. Закрепляют гайки после устранения зазора между оправкой и отверстием в крышке.



Перед установкой коленчатого вала следует набивку заднего сальника обжать при помощи ступенчатой оправки, изображенной на рис. 72. Набивку сальника надо менять при каждой разборке двигателя.

Головка цилиндров

Клапаны следует устанавливать в головку и снимать с нее при помощи приспособления, изображенного на рис. 73. При ввертывании винта приспособления пружина клапана сжимается и сухарики освобождаются (рис. 74).



Изношенные седла и втулки клапанов нужно заменить новыми. Втулки выпрессовывают при помощи оправки и ручника, а седло вырезают зенкером из твердого сплава. После удаления седла гнездо в головке растачивают до диаметров 38,75 (+0,025) мм для выпускного клапана и 47,25 (+0,025) мм для впускного клапана.

Перед запрессовкой головку нагревают до температуры 170°С, а седла и втулки охлаждают в сухом льде. Запрессовку производят быстро, чтобы не дать возможности седлам и втулкам нагреться, при помощи оправок, легко ударяя ручником.

При аккуратной запрессовке седла и втулки устанавливают на место почти без применения усилий. После остывания головка плотно охватывает седла и втулки. Для увеличения прочности посадки седел при помощи плоской оправки головку завальцовывают вокруг седел, добиваясь заполнения фаски седла.

Запрессованные втулки развертывают до диаметра 9(+0,022) мм. Стержни клапанов имеют диаметры: впускного 9(-0,075; -0,050) мм, выпускного 9(-0,095; -0,075) мм, т.е. зазоры между стержнем клапана и втулкой должны быть для впускного клапана в пределах 0,097—0,050 мм и для выпускного 0,117—0,075 мм.

Фаски седел следует отшлифовать под углом 45° соосно отверстию во втулке. Ширина фаски должна быть в пределах 1,6—2,4 мм. Рекомендуется применять для шлифования простое приспособление, изображенное на рис. 75. Приспособление состоит из трех частей: электродвигателя 12 с закрепленным на нем валом 10 с наконечником 9 и поводком 8, шлифовальной головки и стальной каленой оправки 2, закрепленной во втулке клапана на конусе и с помощью разрезной втулки 1. Шлифовальная головка состоит из шлифовального круга 3, бронзовой направляющей втулки 5, свинцовой шайбы 4, алюминиевого оребренного корпуса 6 с впрессованным в него штифтом 7 для поводка.



Рабочую часть шлифовального круга по мере износа восстанавливают алмазным резцом на приспособлении для правки. Биение фаски седла относительно оси отверстия во втулке должно быть не более 0,03 мм.

После шлифования клапаны следует притереть к седлам до получения непрерывного матового пояска. Для притирки рекомендуется применять пасту, состоящую из одной части микропорошка М20, ГОСТ 3647—59, и двух частей индустриального 20 (веретенного 3) масла, ГОСТ 1707—51.

Втулки клапанов пористые, изготовлены из металлокерамики. После окончательной обработки и промывки втулок поры во втулках необходимо пропитать маслом. Для этого в каждую втулку на несколько часов надо вставить пропитанный в веретенном масле войлочный фитиль. Перед сборкой стержни клапанов желательно обмазать тонким слоем коллоидального графита, разведенного в масле, применяемом для двигателя (семь частей масляного коллоидального графита, ГОСТ 5262—50, и три части масла МС-20, ГОСТ 1013—49).

Установка масляного насоса

Масляный насос соединен с приводом через промежуточный вал. Вследствие наличия зазора между шипами и шлицами возможно некоторое отклонение соосности осей насоса и привода. Однако для надежной работы насоса отклонение от соосности должно быть не более 0,2 мм. Поэтому насос следует устанавливать по оправке, изображенной на рис. 76. Оправку крепят вместо привода распределителя зажигания. Направляющая втулка на валике масляного насоса должна находить на конец оправки.



После того как насос закреплен на установки масляного на крышке подшипника и нагнетательная трубка прикреплена к насосу и блоку, валик насоса должен свободно вращаться па хвостовике оправки. При тугом вращении валика нужно, слегка отпустив гайки крепления насоса и нагнетательной трубки, передвинуть насос так, чтобы после крепления гаек валик вращался свободно.

Обкатка двигателя

Срок службы двигателя в значительной мере зависит от правильно проведенной стендовой обкатки двигателя и режима его работы на автомобиле в течение первой 1000 км пробега.

При использовании для ремонта деталей заводского изготовления с соответствующей чистотой и формой трущихся поверхностей и соблюдении установленных зазоров может быть рекомендован следующий режим обкатки двигателя: а) холодная обкатка при 1200—1500 об/мин в течение 15 мин; б) горячая обкатка на бензине на холостом ходу: при 1000 об/мин в течение 1 ч; при 1500 об/мин в течение 1 ч; при 2000 об/мин в течение 30 мин; при 2500 об/мин в течение 15 мин.

Общая продолжительность обкатки 3 ч. После обкатки проводят регулировку и проверку двигателя при 3000 об/мин в течение 15 мин.

Для завершения приработки деталей двигателя следует в течение первой 1000 км пробега автомобиля придерживаться режимов езды, указанных для обкатки нового автомобиля.

Для смазки нужно применять масло с вязкостью 17—28,4 сст (2,6—4° Э) при температуре 50° С.

Во время обкатки вследствие приработки деталей в масло выделяется большое количество твердых частиц — продуктов приработки, не улавливаемых фильтром грубой очистки масла. Поэтому для полного удаления из масла продуктов приработки и питания двигателя чистым маслом следует во время обкатки подключать специальную масляную систему, состоящую из масляного бака достаточной емкости, масляного насоса, приводимого от электродвигателя, фильтра тонкой очистки масла, через который может проходить все масло, нагнетаемое в двигатель, и системы подогрева и охлаждения масла. Масло подводится в двигатель через сливное отверстие фильтра грубой очистки и отводится (свободно сливается) через сливное отверстие масляного картера. Далее масло самотеком поступает в масляный бак, откуда после отстаивания насосом через фильтры направляется в двигатель.

Давление масла необходимо поддерживать не ниже 5 кГ/см2, а его температуру на входе в двигатель — не менее 50° С. Температура воды на выходе из двигателя должна быть в пределах 70-85° С, а температура на входе в двигатель — не ниже 50° С.

В картер двигателя должно быть залито масло, которое, рекомендуется применять для двигателя летом. Температура воды и масла должна быть при этом в указанных выше пределах.

Минимальное число оборотов холостого хода должно составлять 450—500 в минуту.

Давление масла в масляной магистрали на прогретом двигателе должно быть при малом числе оборотов (500 об/мин) не ниже 0,6 кГ/см² при 1000 об/мин — не ниже 1,5 кГ/см² и при 2000 об/мин — в пределах 2,5—3,5 кГ/см².