Двигатели внутреннего сгорания по сравнению с другими агрегатами машин обладают относительно более высокой надежностью. Например, в общем количестве отказов автопогрузчиков на долю двигателей приходится только 14,8%. Надежность двигателей обеспечивается комплексом проектных, технологических и эксплуатационных мероприятий.
Отказы систем и механизмов двигателей возникают в результате нормального изнашивания деталей, статического и динамического разрушения, когда значения действующих нагрузок превышают допустимые для деталей.
Интенсивность изнашивания деталей зависит от значения и характера нагрузок. Оптимальным следует считать установившийся номинальный режим, рекомендованный эксплуатационной документацией завода-изготовителя. Любые отклонения от него приводят к снижению ресурса и преждевременному возникновению отказов. Большая частота набросов нагрузки вызывает необходимость длительной работы двигателей на мощности, близкой к максимальным значениям.
Исключительно неблагоприятно сказывается на ресурсе двигателей их пуск. Экспериментально установлено, что пуск двигателя в оптимальных условиях вызывает его износ, соответствующий 3—5 ч работы в установившемся режиме. Также отрицательно влияет неустановившийся тепловой режим двигателя. Недостаточная температура стенок цилиндра способствует конденсации на них имеющихся в продуктах сгорания топлива сернистой кислоты и водяных паров. В результате быстропротекаю-щей между ними химической реакции образуется серная кислота, коррозионная активность которой общеизвестна. Описанный процесс существенно замедляется или прекращается при температуре охлаждающей жидкости более 80 °С, так как при этой температуре пар не конденсирует.
В то же время особенностями выполнения отдельных операций являются: тщательность исполнения работ, широкое использование стендов, кантователей, специализированного инструмента и приспособлений, индивидуальный подбор и пригонка деталей, применение селективной сборки.
О взаимодействии деталей цилиндропоршневой группы, т. е. поршневых колец с гильзой (втулкой) цилиндра, можно судить по следующим факторам:
— давлению кольца, которое складывается из давления, вызванного упругим сжатием кольца в цилиндре (Рст<0,05 МПа), и Давления сжстых газов, зависящего от дросселирующего эффекта зазоров между кольцом и канавкой, в силу чего для первого кольца оно равно Pi =(5^-12) МПа, для второго Р2 = 0,8 + 2 и для третьего Р3= (0,1+0,3) МПа;
— высокой температуре и агрессивности газов в камере сгорания;
— абразивным действиям попавшей в камеру сгорания пыли;
— неодинаковым условиям смазки стенок цилиндра: чем ближе Участок расположения к камере сгорания, тем интенсивнее разрушается и окисляется слой смазочного материала.
Перечисленные факторы действуют таким образом, что максимальное значение износа стенок цилиндра лежит в зоне, соответствующей положению поршня в верхней мертвой точке. Кроме того, износ неодинаков по окружности цилиндра, в связи с дополнительным действием инерционных сил в плоскости движения шатуна он выше, чем в плоскости осей цилиндров.
Изнашивание канавок поршня происходит из-за подвижности поршневых колец (положения а, б, в). В результате абразивного изнашивания изменяется высота и форма канавки. Размеры скоростей изнашивания колеблются для стенок цилиндров в верхней зоне 0,037—0,12 мкм/ч, канавок под первое компрессионное кольцо 0,015—0,06 мкм/ч.
Дефектацию деталей ЦПГ выполняют путем измерения диаметров цилиндров в шести сечениях по длине цилиндра, по четырем измерениям в каждом сечении.
Втулки цилиндров хромируют при незначительных износах (до 0,2 мм), осталивают — при износах до 5 мм. При несъемных втулках применяют только механическую обработку на ремонтный размер. Обработку допускается выполнять как в стационарных условиях, так и с помощью переносных приспособлений без демонтажа двигателя. Допускается зачистка и полировка отдельных поврежденных мест, растачивание и хонингование внутренней поверхности втулки.
Процесс восстановления поршней состоит из операций протачивания и шлифования канавок на больший размер, развертывания отверстия под поршневой палец и шлифования боковой поверхности поршня. Канавки стальных поршней допускается восстанавливать путем предварительной их заварки и последующей проточки на номинальный размер.
При монтаже поршни подбирают таким образом, чтобы их диаметр сопрягался с диаметром втулки, в пределах допуска на сопряжение, а массы любых двух поршней двигателя в комплекте с пальцами и заглушками не отличались более чем на 10— 20 г.
В процессе абразивного и усталостного изнашивания деталей (КШМ) изменяются размеры и форма коренных и шатунных шеек и вкладышей подшипников, образуются трещины и погнутости деталей. При нарушении смазки (из-за падения давления масла) происходит быстрое разрушение подшипников в результате выплавления антифрикционного материала вкладышей.
Дефектация коленчатого вала заключается в измерении размеров и проверке его магнитно-порошковым и другими методами неразрушающей дефектоскопии на появление усталостных трещин.
Измерения желательно проводить на разметочной плите с использованием индикаторов и приспособлений. Участки вала, подлежащие правке, подвергают индукционному нагреву и в течение до 1 мин выдерживают под деформирующей нагрузкой.
Усталостные трещины обычно группируются в местах сопряжения шеек и щек. Концы трещин засверливают, трещины вырубают на всю длину и глубину и заваривают.
Изношенные шейки для восстановления размера диаметра допускается хромировать, однако, как правило, их обрабатывают на ремонтный размер: обтачивают, шлифуют и полируют так, чтобы отклонение от круглости было не более 0,02 мм. Вкладыши подшипников заменяют изготовленными или восстановленными по соответствующему ремонтному размеру.
Механизм газораспределения относят к надежным устройствам (примерно 3% отказов двигателя). Абразивному и усталостному изнашиванию подвержены распределительный вал, детали клапанного механизма.
Одна из распространенных неисправностей — это нагар на выпускных клапанах, принадлежащих к числу наиболее термически напряженных деталей двигателя. К тому же они работают при значительных динамических нагрузках, возникающих при ударе клапана о седло в момент посадки. Температура нагревания выпускных клапанов карбюраторных двигателей достигает 800— 840 °С, дизелей — 760—800 °С. В этих условиях несгоревшие наиболее тяжелые компоненты топлива, соприкасаясь с поверхностью клапана, коксуются и откладываются в виде Harapia. Низкая теплопроводность отложений способствует перегреву клапанов, а также может быть причиной нарушения герметичности камеры сгорания.
Нагар с фаски седла клапана удаляют путем притирки чугунными притирами, выполненными по форме клапанов. Фаски клапанов шлифуют, чтобы обеспечить предельное значение биения относительно оси штока 0,05—0,1 мм.
Отказы двигателя, связанные с неисправностями системы питания, составляют 15% всех отказов карбюраторных и 20% — дизельных двигателей.
Сборка и регулировка двигателя — наиболее ответственный этап ремонта. От их качества во многом зависит ресурс двигателя. Сборка двигателя состоит из операций сборки узлов и агрегатов. Собранные агрегаты регулируют, испытывают и в определенном порядке, предусмотренном технологическим процессом на сборку, устанавливают на двигатель.
В процессе сборки должен быть последовательный послеоперационный контроль. Без его проведения следующий этап сборки не допускается. Не рекомендуется повторно использовать упругие прокладки, а резиновые манжеты, асбесто-медные прокладки, шплинты и пружинные шайбы — не разрешается.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Изнашивание и ремонт подъемно-транспортных машин"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы