Шлифовка коленчатого вала двигателя

Качество ремонта коленвала определяет ресурс работы двигателя в целом. Ремонт коленчатого вала «на глазок» с использованием дедовских методов - недопустим. Толку от такого ремонта не будет.

Возьмем самый сложный случай. Если вы укатали коленвал так, что в результате износа или механических повреждений диаметр коренных или шатунных шеек вышел за все ремонтные размеры, то единственный способ восстановить вал - наплавить (в народе говорят «наварить») дополнительный слой металла. Существуют разные способы восстановления поверхности шеек вала с помощью наплавки, при которой используются различные методы сварки: дуговая, плазменная, лазерная и самая свежая разработка - электро­контактная наплавка. Названный метод восстановления имеет неоспоримые преимущества: во-первых, высокое качество сварного соединения; во-вторых, обеспечивается твердость шейки вала, отвечающая требованиям завода-изготовителя. Это достигается за счет использования при наплавке металлической ленты определенного химического состава; в третьих, практически полностью исключается коробление коленчатого вала.

Ремонт методом электроконтактной наплавки не всегда целесообразен в силу более высокой стоимости работ. К тому же и мастерства он требует поистине ювелирного. Сложная пространственно-геометрическая форма коленвала и проблема совместимости материала вала и наращиваемого металла требуют индивидуального подбора режима сварки для каждого конкретного случая. Процесс подбора режимов достаточно длительный, более похожий на сложный метод «научного тыка». Этот способ восстановления хорошо прижился на АРЗах (авторемонтных заводах), ремонтирующих коленвалы автомобилей одной марки. Весь технологический процесс на таких предприятиях настроен только на коленчатый вал, скажем, от двигателя ЗИЛ-130. Наварка - это крайняя мера. Прибегать к ней следует лишь при невозможности приобрести новый или подержанный вал какой-либо редкой иномарки.

Шлифовка коленчатого вала - второй этап ремонтных работ. При шлифовке не всегда можно заранее определить, в какой ремонтный размер выйдут шейки. Предположения типа «скорее всего выйдет в 0.25» почти всегда оказываются ошибочными, так как несоосность шеек, возникшая в результате неравномерного износа и деформации вала, может «съесть» ближайший или даже следующий за ним размер. Поэтому не бросайтесь в магазин покупать ремонтные вкладыши на 0,25 до окончания работ - они могут вам не понадобиться. Иначе их можно будет подарить такому же «горячему парню», как вы. Самое правильное решение - заказать подбор вкладышей специалистам фирмы, производящей ремонт.

Выбор ремонтных вкладышей сложен и по другим причинам. От изобилия предложений данной продукции на нашем рынке голова идет кругом. Скупой, конечно, хочет купить на грош пятаков, чтобы и подешевле, и качеством повыше. Но такого не бывает. Цена вкладыша находится в прямой зависимости от его качества. Вкладыши таких известных фирм, как Kolbenschmidt (KS), Glyco, Federal Mogul, Glacier, Vandervell изготавливаются многослойными с верхним тонким приработочным слоем олова, поэтому и стоят они не менее 70$ за комплект (в оригинальном исполнении). За вкладыши израильской фирмы King, и некоторых других менее известных производителей, с вас попросят около 50$ за комплект. Но их эксплуатационные характеристики несколько ниже в сравнении с вкладышами известных фирм: склонность к задирам при недостаточной смазке системы и отсутствие приработочного слоя уменьшают предел выдерживаемой нагрузки.

Разные фирмы-производители вкладышей выпускают вкладыши с различными ремонтными размерами. Например, Glyco делает вкладыши только трех размеров, а фирмы KS и King - четырех. Вы, в отличие от специалистов ремонтной фирмы, знать эти тонкости не обязаны, но и упускать их не имеете права. Шлифовщик - если он, конечно, дока, а не так, погулять вышел, должен учитывать вес, длину, жесткость вала и материал, из которого тот изготовлен. При шлифовке должны использоваться шлифовальные круги только рекомендованной зернистости и смазывающе-охлаждающая жидкость высшего качества, например, «Эмульсон». От этого напрямую зависит класс чистоты поверхности шеек коленчатого вала после обработки. При желании можно сделать полировку шеек. Не только, так сказать, поправить хвори, но и глянец навести.

Одним из самых сложных этапов ремонта, требующих особо высокой точности работ по восстановлению коленчатого вала, является ремонт коренных шеек. Все серьезные организации, занимающиеся ремонтом коленвалов, шлифуют коренные шейки только в «центрах» и за одну установку. Шлифовка коренных шеек коленчатого вала в «патронах» - пустое времяпрепровождение. Зажатый в патронах шлифовального станка вал деформируется уже из-за несоосности передней и задней бабок, а также из-за неравномерного зажатия кулачками патронов. Если несоосность бабок еще можно как-то устранить юстировкой станка, то неточность зажима коленчатого вала кулачками устранить нельзя ничем. К тому же при шлифовке вал нагружен тормозным моментом со стороны задней бабки, что еще больше увеличивает его деформацию. Если в таком состоянии вал отшлифовать, а потом снять со станка, он вернется в исходное состояние и с вероятностью 100% окажется гнутым. Шлифовка в «центрах» позволяет избежать прогиба коленчатого вала и сохранить все заложенные на заводе соосности в силу того, что обработка ведется от заводских баз.

Шлифуя коленчатый вал, необходимо учитывать направление его вращения в двигателе. На станке вал должен вращаться в том же направлении, что и в моторе. Думается, я не открою для вас Америки, если напомню, что некоторые двигатели на автомобилях Honda имеют левое вращение коленчатого вала. При обработке валов это надо обязательно учитывать. Создание направленного микрорельефа на поверхности коренных и шатунных шеек увеличивает ресурс работы вала.

Следующий важный этап работ-обработка поверхностей под упорные полукольца. Если эти поверхности не имеют следов износа, биения и обеспечивают нормальный осевой зазор вала, можно их не трогать, поставив полукольца номинальной толщины. Более сложным является ремонт валов, у которых упорные полукольца конструктивно выполнены как одно целое с вкладышем. Это встречается на двигателях автомобилей Ford, BMW, VW и других производителей. Каждая фирма-производитель таких «хитрых» вкладышей имеет свои ремонтные размеры полуколец. Поэтому, если поверхности под полукольца не вызывают сомнений, то можно подогнать под этот размер ширину «хитрого» вкладыша. Либо прошлифовать коренные шейки и, когда их ремонтный размер станет известен, заказать по нему вкладыш с увеличенной шириной полуколец. После этого прошлифовать на коленчатом валу поверхности под упорные полукольца.

Мы прошли все этапы, и ремонт коленчатого вала завершен. Проверка качества выполненных работ - не менее важная процедура. Проверять нужно следующие параметры: размеры, элипсность, конусность шеек и биение вала. Отклонения параметров не должны выходить за максимально допустимые. Обработанная шейка должна быть отшлифована от края до края, не иметь «огранки» и следов «прижига», а масляные каналы должны быть продуты сжатым воздухом.

Во время сборки двигателя, необходимо смазать шейки и вкладыши моторным маслом. Коленчатый вал должен легко вращаться усилием руки, после того, как сдвинется с «мертвой точки». Нелишне будет снять вал с постели блока цилиндров и осмотреть вкладыши. Отсутствие задиров и царапин подтверждает высокое качество ремонта. © Журнал "Автомеханик"