Неисправности и способы их устранения

Неисправностями крышек цилиндров являются:

• трещины в днище крышки; наиболее часто они образуются в
перемычках между отверстиями для клапанов на дизелях Д49 в
результате высоких термических напряжений;

• износ стержня клапана, направляющей втулки, тарелки и гнезд
клапанов;

• трещины, прогар тарелок клапанов, язвы на притирочной по­
верхности;

• трещины или выкрашивания цементированного слоя сухарей и
колпачков клапанов толкателей, головок штанг, траверс, направляющих
траверс и гнезд клапанов;

• трещины, изломы витков и уменьшение высоты пружин;

• трещины или срыв резьбы шпилек крепления стойки и под­
шипников клапанного механизма.

При техническом обслуживании ТО-3 и текущем ремонте ТР-1 снимают клапанную коробку (колпак) крышки цилиндра для осмотра клапанного механизма, регулировки зазоров, определения состояния уплотнений. При наличии пропуска воды или газов крышку снимают, заменяют резиновые уплотнения и притирают посадочные места.

У дизелей Д49 крышку цилиндра отсоединяют от плиты блока ди­зеля и вынимают вместе со втулкой цилиндра. После разборки крыш­ку цилиндра и ее детали очищают от нагара в выварочных ваннах. Внутреннюю полость крышки спрессовывают водой давлением 7,5-10³ Па с выдержкой 5 мин. Пропуск воды не допускается.

Нарушение герметичности в стыковых плоскостях чугунного дни­ща и алюминиевой верхней части крышки цилиндра дизеля устраняют шабровкой по плите. Прилегание по краске должно быть не менее 60 %. При зазоре между стержнем клапана и направляющей втулкой более 0,3 мм втулку заменяют, для чего верхнюю часть крышки на­гревают до температуры 60—80 °С, а направляющую втулку охлаж­дают в жидком азоте.

Клапаны, имеющие вмятины на притирочной конической по­верхности тарелки, проверяют на станке и притирают. Глубокие ра­ковины и риски в гнезде клапана устраняют фрезой-шарошкой с по­следующей притиркой клапана по гнезду. Для притирки применяют карборундовый порошок зернистостью 200, смешанный с дизельным

маслом. Ширина притирочного пояска в гнезде крышки и на тарелке клапана должна быть 1,5—2,0 мм. Качество притирки проверяют на­ливом керосина на тарелки клапанов, вставленных в гнезде крышки. После 10 мин выдержки керосин не должен проходить между при­тертыми поверхностями.

Углубление (опускание) тарелки клапана относительно плоскости крышки допускают до 7 мм. Превышение плоскости тарелки клапана над плоскостью крышки допускается не более 0,5 мм.

Пружины клапанов проверяют на упругость и по высоте в сво­бодном состоянии.

Прилегание уплотнительного борта крышки цилиндра дизеля про­веряют по краске на плите. Притирочный поясок должен быть непре­рывным по окружности шириной 2 мм, высота борта — в пределах 4,9—5,9 мм.

После ремонта крышку собирают на стенде-кантователе в по­следовательности, обратной разборке. Регулируют выход носка рас­пылителя подбором корпуса форсунки или корпуса распылителя.

Перед установкой крышек на блок ставят комплект резиновых уп-лотнительных колец. Крышку осторожно опускают на место, ук­репляют патрубки выпускного, наддувочного и водяного коллекторов, затем равномерно по диагонали затягивают гайки цилиндровых шпи­лек, чем обеспечивается плотное прилегание борта крышки к канавке втулки цилиндра.

Порядок затяжки крышек. Порядок затяжки следующий:

• устанавливают до упора четыре гайки с двух сторон крышки в
последовательности, обеспечивающей равномерное прижатие, крыш­
ки (перекрестная затяжка). За упор гаек принимают резкое изменение
усилия одного человека на ключе с рукояткой длиной 300 мм;

• завертывают эти гайки на 1/4—1/2 грани в три-четыре приема
ключом с рукояткой длиной 1200 мм усилием двух человек;

• устанавливают до упора остальные четыре гайки. Отпускают пол­
ностью ранее затянутые четыре гайки и устанавливают их до упора вновь;

• завертывают все гайки на 1—1,5 грани в четыре-пять приемов в
перекрестной последовательности для каждого приема;

• проверяют разность зазоров между блоком и крышкой, которая
не должна превышать 0,25 мм для каждой крышки цилиндра при аб­
солютном зазоре не менее 0,5 мм;

• наносят метки (риски) на гранях гаек и верхних плоскостях кры­шек (несовпадение меток в эксплуатации свидетельствует об ос­лаблении затяжки и самоотвертывании гаек). После закрепления крышки цилиндра проверяют линейный размер камеры сжатия опи­санным выше способом.

При ремонте крышек цилиндров необходимо выполнять все пра­вила техники безопасности, относящиеся к работе с тяжелыми и круп­ногабаритными деталями: правильно и надежно закреплять съемные устройства и приспособления, при опрессовке крышек не подтяги­вать уплотнения под давлением.

Клапаны. В цилиндровой крышке дизеля Д49 размещено четыре клапана — два впускных и два выпускных. По два клапана установ­лено потому, что главное требование, которое предъявляется к клапа­нам дизеля, — это создание наилучших условий для впуска воздуха и выпуска газов. Если при впуске воздух, проходя клапан, будет испы­тывать большое сопротивление, то заряд воздуха в цилиндре и давле­ние в начале сжатия уменьшаются, что невыгодно. При выпуске, если проходное сечение выпускного клапана будет малым, цилиндр не ус­пеет достаточно хорошо очиститься от отработавших газов. Вот по­чему проходные сечения клапанов должны быть максимальными. Эта цель и достигается при увеличении числа клапанов.

Клапаны работают в неблагоприятных условиях, так как под­вержены сильному нагреву (до 600—700 °С). Особенно сильно на­греваются выпускные клапаны, так как они омываются газами в мо­мент выпуска из цилиндра, поэтому эти клапаны изготовлены из так называемой жаростойкой стали, хорошо противостоящей высоким температурам.

Когда клапан закрыт, между его колпачком и бойком рычага, пе­ремещающего клапан, должен оставаться небольшой зазор. Его ве­личина на холодном дизеле должна находиться в пределах 0,4— 0,5 мм. Зазор, нужен для того, чтобы в моменты, когда ролик нахо­дится на затылочной части кулачка, клапаны имели возможность полностью закрыть выпускные и всасывающие отверстия в крыш­ке цилиндра.

Если зазора не будет, то детали привода после нагрева удлинятся и не дадут пружинам клапана закрыть его, что приведет к нарушениям в рабочем процессе дизеля.

Правильная установка величины зазора при регулировке имеет очень большое значение.

Чрезмерное увеличение зазора также нежелательно потому, что боек будет сильно ударять по колпачку клапана, вызывая быстрый износ деталей привода.

В дизелях Д49 необходимую величину зазора в зависимости от температуры деталей привода автоматически поддерживает особое устройство—гидротолкатель, который к тому же уменьшает шум при работе газораспределительного механизма.

Рабочим телом гидротолкателя служит масло, которое поступает из масляной системы дизеля через невозвратный клапан.

3.9. Механизм газораспределения, привод насосов, вентилятора охлаждения тягового генератора

Механизм газораспределения. Газораспределительный механизм уп­равляет процессами впуска и выпуска газов в цилиндры дизеля. Кон­струкция механизма зависит от типа дизеля и системы продувки ци­линдров. В двухтактных дизелях применяются прямоточные щелевая и клапанно-щелевая системы продувки цилиндров, в четырехтактных ди­зелях—только клапанные системы продувки (табл. 3.2).

Степень очистки цилиндра двигателя характеризуется коэффициентом остаточных газов у, представляющим отношение количества газов, оста­ющихся в цилиндре от предыдущего цикла, к количеству свежего заря­да, поступившего в цилиндр. Чем меньше у, тем лучше используется ра­бочий объем цилиндра двигателя. Двухтактные двигатели в зависимос­ти от системы продувки могут иметь у от 5 до 40 %. У четырехтактных двигателей без наддува у зависит от степени сжатия и находится на уров­не 5—10 %. Чем меньше степень сжатия, тем больше объем камеры сго­рания по отношению к рабочему объему цилиндра, а следовательно, боль­ше и у, так как при выпуске в четырехтактном двигателе поршень не может вытолкнуть остаточные газы из камеры сгорания. Если в че­тырехтактном двигателе обеспечивается продувка камеры сгорания в конце выпуска при подаче в цилиндр воздуха с давлением выше давле­ния выпуска, то значение у может быть близко к нулю.

Расход воздуха двигателем в процессе газообмена оценивается коэф­фициентом продувки ф, представляющим отношение количества возду-

ха, поданного в цилиндр, к количеству воздуха, оставшегося в цилин­дре к началу сжатия. У двухтактных двигателей для хорошей очистки требуется обеспечить ср = 1,3 /1,5, у четырехтактных двигателей с продувкой ф может быть 1,15—1,2 и более.

Коэффициент продувки иногда увеличивают для понижения тем­пературы поверхностей деталей камеры сгорания: поршня, втулки и крышки, а также температуры выпускных газов перед турбиной. Однако это не всегда экономически оправдано, так как на протал­кивание продувочного воздуха затрачивается работа.

Степень заполнения цилиндра свежим зарядом в процессе га­зообмена определяется коэффициентом наполнения г\ _у, представ­ляющим отношение действительного количества свежего заряда, поступившего в цилиндр, к теоретически возможному, т.е. к коли­честву заряда, которое может вместить рабочий объем цилиндра (без объема камеры сгорания) при параметрах заряда перед входом в цилиндр. Из-за сопротивлений впускной системы двигателей r\ _y всегда меньше единицы.

Между г) _v, у и е существует следующая зависимость:

где к = р_а/р_к — соотношение плотностей воздуха в цилиндре в начале сжатия и во впускном коллекторе; е — степень сжатия.

Схема продувки двухтактных дизелей приведена на (рис. 3.36). Впуск воздуха производится через впускные окна 1, отработавшие газы удаля­ются через выпускные окна 2 при прямоточно-щелевой продувке.

Прямоточная щелевая (бесклапанная) продувка применяется в двигателях с расходящимися поршнями (двигатели типа Д100) и яв­ляется наиболее совершенным типом продувки. При этой схеме про­дувки достаточно просто осуществляется изменение фаз газоко­ленчатых валов по отношению друг к другу. При запаздывании кри­вошипа верхнего коленчатого вала открытие и закрытие выхлопных окон будут происходить с опережением по отношению к открытию и закрытию впускных (продувочных) окон. Продувочные окна рас­полагаются в плане тангенциально под углом по направлению радиуса цилиндра, а выпускные — радиально.

Недостатками прямоточно-щелевой продувки являются слож­ность конструкции двигателя и тяжелые условия работы поршня,

Таблица 3.2