Характеристика условий работы блока цилиндров двигателя ЗМЗ-53

ВВЕДЕНИЕ

 

Наряду с развитием автомобилестроения необходимо использовать возможности авторемонтного производства, которое восстанавливает исправное состояние и ресурс автомобилей, при этом сберегает много овеществленного и живого труда.

Авторемонтное производство достигает наибольшей производительности и наибольшей производительности и наименьшего расхода ресурсов в результате его надлежащей организации, которая предполагает распределение работ и производственных ресурсов между предприятиями, цехами, участками и рабочими местами, расстановку рабочих и оборудования и налаживание их взаимодействия, формирование производственной структуры и руководство процессами.

Совершенство в ремонтном производстве – использование квалифицированного персонала и многоцелевого оборудования. В противоположность машиностроительному производству ремонтное производство основано на постоянном совершенствовании технологических процессов. При этом должны соблюдаться два принципа: поставка качественных комплектующих и надежный контроль качества продукции самим производителем.

Технический уровень авторемонтного производства – характеристика его технического совершенства. Только то производство достигает высокого технического уровня, которое располагает современными процессами и оборудованием и оптимально организовано.

Целесообразность и необходимость ремонта автомобилей обусловлена рядом обстоятельств:

1. Ограниченные государственные запасы топлива и материалов в Беларуси не могут обеспечить достаточное воспроизводство парка автомобилей силами автомобильных заводов и наряду с их сохранением требует развития авторемонтного производства, которое сберегает много живого и овеществленного труда.
2. Различные детали и узлы имеют неодинаковую долговечность. Если автомобиль спроектирован как устройство с равноресурсными элементами, то он не может реализовать это свойство в различных условиях эксплуатации.Составные части автомобиля отказывают в различные моменты времени, поэтому потребность в ремонте возникает в разное время его использования. Ремонт обеспечивает нормативную безотказность автомобилей в течении срока их службы.
3. Ремонт автомобилей позволяет использовать сохранившуюся потребительскую стоимость в виде остаточной долговечности их деталей. Досрочная замена автомобиля приводит к потере его неиспользованной стоимости.
4. Ремонт, производимый совместно с модернизацией, позволяет значительно сблизить сроки физического и морального износа автомобилей, повысить их технический уровень или приспособить к новым требованиям при использовании. Модернизация заключается в использовании более совершенных агрегатов или их частей, выпускаемых автомобильными заводами, и проведении ряда мероприятий авторемонтным предприятием.
5. Ремонт автомобилей экономически целесообразен. Около четверти деталей ремонтного фонда не изношены или изношены в допустимых пределах и могут быть использованы повторно, а около половины деталей могут быть использованы после восстановления при его себестоимости 15-30% от цены новых  Восстановление деталей сохраняет большое количество материалов, энергии и труда.

 

1 Характеристика  условий работы блока цилиндров двигателя ЗМЗ-53

Блок цилиндров является остовом двигателя. На нём и внутри него расположены основные механизмы и детали систем двигателя. Блок цилиндров – это сложная отливка коробчатой формы. В двигателе ЗМЗ он отлит из алюминиевого сплава  марки АЛ 4 (ГОСТ 1131-76).  В блок вставляются гильзы мокрого типа, выполненные из серого чугуна. В верхнюю часть гильз для повышения коррозионной устойчивости запрессованы вставки из специального чугуна. Уплотнение гильз цилиндров осуществляется в верхней части зажатием бурта гильзы между блоком и головкой блока цилиндров через сталеасбестовую прокладку, а в нижней части – двумя резиновыми кольцами. Нижняя плоскость разъёма картера опущена ниже оси коленчатого вала на 66 мм.

Спереди блока имеется плоскость для крепления крышки распределительных шестерён с двумя установочными штифтами и два отверстия для подвода охлаждающей жидкости от водяного насоса в рубашку охлаждения блока цилиндров.

С левой стороны расположен прилив для крепления масляного насоса  и отверстие для ввёртывания сливного краника. В задней части блока выполнены канал подвода масла к фильтру очистки масла и две полости  (карманы) для подачи масла в магистраль и слива от фильтра.

С правой стороны имеется отверстие для маслоизмерительного стержня. Сзади к блоку крепятся картер сцепления и маховика.

Основные дефекты блока цилиндров двигателя ЗМЗ следующие:

• пробоины на стенках рубашки охлаждения;

• износ торцов первого коренного подшипника;

• трещины и отколы всех видов;

• износ нижнего посадочного отверстия под гильзу;

• износ верхнего посадочного отверстия под гильзу;

• износ отверстий под толкатели;

• износ гнёзд вкладышей коренных подшипников;

• несоосность тех же гнёзд;

• повреждение резьбы.

Возможность восстановления блоков цилиндров в зависимости от характера дефектов, их расположения и размеров рабочих поверхностей регламентируется техническими условиями на капитальный ремонт автомобилей.

Различного рода трещины устраняют заваркой в среде аргона  или клеевыми композициями на базе эпоксидных смол.

Износ посадочных поясков под гильзы восстанавливают наплавкой с последующей механической обработкой или нанесением эпоксидной композиции, а также гальваническим натиранием. После ремонта овальность и конусность посадочных отверстий под гильзы не должна превышать 0,02 мм. Допустимое отклонение от перпендикулярности оси посадочных отверстий под гильзы цилиндров относительно общей оси гнезд под вкладыши коренных подшипников не более 0,06 мм на длине 100 мм.

В процессе эксплуатации под действием ударных нагрузок и коробления блока вследствие старения материала и тепловых воздействий происходит износ и нарушение соосности гнезд под вкладыши коренных подшипников.

Изношенные и деформированные постели под вкладыши коренных подшипников восстанавливают расточкой в линию под номинальный размер, предварительно обработав стыковую поверхность крышек (фрезерованием или шлифованием) на величину 0,3—0,5 мм. Для обеспечения межцентрового расстояния - между осями коленчатого и распределительного валов расточку гнезд коренных подшипников целесообразно вести одновременно с расточкой втулок распределительного вала на специальном двух-шпиндельном горизонтально-расточном станке модели 11А774К. Незначительная несоосность гнезд под вкладыши коренных подшипников может быть устранена хонингованием специальными головками на вертикально-хонинговальном станке. Предельно допустимая несоосность расточенных гнезд не должна превышать 0,02 мм на длине блока.

Эскиз детали изображён на рисунке 1.1.

 

Рисунок 1.1 – Эскиз блока цилиндров двигателя ЗМЗ

 

 

Основные дефекты:

1 - трещины, обломы и пробоины;

2- забитость, срыв и износ  резьбы в отверстиях под болты, шпильки и пробки;

3 - износ и деформация посадочных   отверстий   под   гильзы   цилиндров;

4 - износ торцов опоры  коренной шейки коленчатого вала;

5 - износ   гнезд  под  вкладыши коренных подшипников и их несоосность;

6 - коробление поверхностей  сопряжения блока цилиндров с головками цилиндров;

7 - износ отверстий под  втулки распределительного вала и под толкатели.

Карта дефектов блока цилиндров приведена в таблице 2.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ  УСЛОВИЙ НА ДЕФЕКТОВКУ. РАЗРАБОТКА  КАРТЫ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ

 

При дефектации и сортировке деталей руководствуются техническими условиями, которые содержатся в руководствах по капитальному ремонту автомобиля.

При разработке маршрутов восстановления деталей необходимо руководствоваться следующими принципами:

- сочетание дефектов в  каждом маршруте должно быть  действительным и базироваться  на результатах исследования  закономерностей появления дефектов  данной детали;

- маршрут должен предусматривать  технологическую взаимосвязь сочетаний  дефектов со способами восстановления;

- количество маршрутов  восстановления детали должно  быть минимальным;

- восстановление деталей  по маршрутной технологии должно  быть экономически целесообразным  и учитывать технологическую  необходимость и возможность  восстановления отдельных поверхностей.

Технические условия на дефектовку и способы определения дефектов блока цилиндров ЗМЗ представлены в таблице 2.1. Эскиз детали, основные дефекты блока цилиндров, и возможные способы их устранения приведены в карте дефектовки детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.1 – Карта дефектов блока цилиндров двигателя ЗМЗ-53

Эскиз см. рисунки 1.1.				Наименование детали		Обозначение
				Блок цилиндров		-
				Материал		АЛ-4
				твердость		187..241 НВ
поз.на эскизе	Возможный дефект	Способ установления дефекта		Размеры, мм		Заключение, возможный способ восстановления
				по чертежу	Допустимый для ремонта
1	2	3		4	5	6
1	Пробоины, трещины, обломы	Осмотр.		-	Поддающиеся ремонту	Сварка, фигурные вставки, ЭД композиции
2	Риски и кавитационное разрушение	Осмотр		-	Поддающиеся ремонту	Шлифование,сварка, ЭД композиции,расточка под дополнительное ремонтное кольцо, пртварка стальной ленты
3	Износ отверстий во втулках под шейки  распределительного вала	Нутромер НИ50-100 ГОСТ 868-82		50+0,25	-	Замена втулок с последующим  растачиванием под номинальный  или ремонтный размер
4	Износ отверстий под толкатели клапанов	Пробка пластинчатая 25,023 мм		25+0,023	-	Развернуть до ремонтного размера или поставить ДРД (втулки)
5	Износ гнезд вкладышей под коренные подшипники	Нутромер НИ50-100 ГОСТ 868-82		74,5+0,018	-	Механическая обработка, газопламенная и газопорошковая наплавка, ЭД композиции, электроконтактная приварка стальной ленты.
6	Износ посадочных отверстий под гильзы цилиндров	Нутромер НИ100-160 ГОСТ 868-82		100+0,054	Более 99,97	Гальваническое натирание, приварка ленты, припекание, восстановление синтетическими материалами.
7	Срыв или износ резьбы в отверстиях под болты и шпильки	Осмотр		-	-	Постановка резьбовой вставки (ДРД); нарезание резьбы ремонтного размера, калибрование резьбы.

 

 

3 АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ СПОСОБОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Разработка процессов восстановления деталей производится по маршрутной технологии, что способствует рациональному использованию оборудования, экономии энергоресурсов и исключению встречных потоков перемещения деталей по производственным участкам ремонтных предприятий.

Под маршрутной понимается технология, составленная на комплекс дефектов, а маршрутом называется наиболее рациональная последовательность выполнения технологических операций при кратчайшем перемещении деталей по цехам и участкам.

При разработке маршрутов восстановления деталей необходимо руководствоваться следующими основными принципами:

—сочетание дефектов в каждом маршруте должно быть действительным и базироваться на результатах исследования закономерностей появления дефектов данной детали;

—маршрут должен предусматривать технологическую взаимосвязь сочетаний дефектов со способами восстановления;

—количество маршрутов восстановления детали должно быть минимальным;

—восстановление деталей по маршрутной технологии должно быть экономически целесообразным и учитывать технологическую необходимость и возможность восстановления отдельных поверхностей. При разработке маршрутной карты ремонта необходимо:

—проанализировать возможные способы восстановления детали по каждому из дефектов, входящих в данный маршрут, и выбрать рациональные способы;

—подобрать необходимые оборудование, приспособления, режущий и измерительный инструменты;

—определить технические нормы времени на выполнение операций;

—составить карту технологического процесса восстановления детали.

В данном проекте необходимо разработать технологический процесс восстановления блока цилиндров.

С учетом наличия каждого из дефектов предлагаются возможные маршруты восстановления:

1)     износ посадочных отверстий под гильзы цилиндров; износ гнезд под вкладыши коренных подшипников; износ отверстий под втулки распределительного вала и под толкатели;

2)       трещины, обломы и пробоины; срыв или износ резьбы в отверстиях под болты и шпильки; износ посадочных отверстий под гильзы цилиндров; износ гнезд под вкладыши коренных подшипников; износ отверстий под втулки распределительного вала;

В качестве примера приводится разработка технологического процесса на маршрут №2.

В выбранном технологическом процессе присутствуют такие обязательные   дефекты   как: износ гнезд под вкладыши коренных подшипников, износ посадочных отверстий под гильзы  цилиндров,   а   также   износ   отверстий   под   втулки распределительного вала. Также в технологическом процессе присутствуют такие дефекты как трещины, пробоины; срыв или износ резьбы в отверстиях под болты и шпильки.