Операции технического обслуживания основных деталей дизеля


Категория Судовые дизели

Фундаментная рама. Уход за фундаментной рамой заключается в осмотре в целях выявления трещин, проверке отсутствия деформаций (с помощью контрольной линейки) и контроле затяжки гаек болтов, крепящих раму к судовому фундаменту.

При проверке затяжки подтягивают гайки ключом с усилием, указанным в инструкции по монтажу. Если имеются лопнувшие болты, необходимо не только их заменить, но и проверить состояние судового фундамента, центровку дизеля, положение коленчатого вала по раскепам, прямолинейность рамы и прилегание ее к установочным клиньям, устранить обнаруженные дефекты. Такую же проверку фундамента дизеля производят и после доко-вания судна, посадок на мель, ударов корпусом судна и в других случаях, при которых возможно повреждение фундамента дизеля. При ремонте корпуса судна и фундамента дизеля фундаментные болты нужно ослабить. При наличии амортизаторов проверяют соединение резины с металлом, нет ли расслоения резины и разъедания ее маслом или топливом; неисправные амортизаторы заменяют новыми, которые окрашивают меловым раствором. Окраска амортизаторов масляными красками запрещается вследствие разъедания резины маслом.

Блок цилиндров. Раз в год следует проверять крепление анкерных связей и болтов, стягивающих блок с фундаментной рамой.

Чтобы избежать коробления блока и рамы при установке анкерных связей и стяжных болтов, затягивать гайки их необходимо в последовательности, установленной инструкцией завода-изготовителя.

При выпрессовке втулок цилиндров осматривают посадочные пояса блока, при этом устанавливают, нет ли трещин и разъеданий.

Плотность прилегания блока к фундаментной раме при работе дизеля проверяют по каплям масла, проникающего через неплотные стыки, а на стоянке — щупом толщиной 0,05 мм.

Втулки цилиндров. В зарубашечном пространстве двигателя со временем накапливается ил, наружные стенки втулок цилиндров покрываются накипью и ржавчиной, что ухудшает охлаждение втулок. Перегрев втулок цилиндров нарушает нормальную смазку и приводит к повышенному износу их, а также поршня и поршневых колец. Поэтому зарубашечное пространство надо периодически очищать и промывать.

В процессе эксплуатации в картер двигателей через уплотняющие резиновые кольца иногда попадает вода. При смешении с водой масло становится непригодным для смазки двигателя. Поэтому при обнаружении воды в масле нужно установить, у какого из цилиндров нарушилось уплотнение, и при первой же возможности выпрессовать втулку и заменить резиновые кольца.

Вновь устанавливаемые кольца должны соответствовать размерам проточек на втулках. Установка колец малого сечения приводит к пропуску воды через уплотнения, а колец большого сечения — к деформации втулки с последующим задиром поршня или появлением трещин в блоке.

Для надежного уплотнения стыков между общей для нескольких цилиндров головкой и втулками необходимо, чтобы разность высоты буртов у всех втулок, закрываемых одной крышкой, не превышала 0,03—0,04 мм.

Во время выемки поршней в целях проверки, чистки и частичной замены колец следует тщательно осмотреть рабочую поверхность втулок цилиндров, так как на ней при работе двигателя с перегрузкой, с недостаточной смазкой, при перекосе поршня или осевом смещении поршневого пальца, при поломке поршневого кольца могут появиться задиры, местные натиры и продольные риски. Эти дефекты рабочей поверхности втулок цилиндров устраняют тщательной ее шлифовкой мелким наждачным полотном. Перед подъемом поршня скребком удаляют мешающий разборке нагар с верхней, нерабочей части втулки цилиндра, предварительно приняв меры, исключающие попадание нагара в зазор между поршнем и втулкой (например, заполнив зазор солидолом). Нагар с рабочей поверхности втулки удаляют ветошью, смоченной керосином.

Крышки цилиндров и клапаны. Периодически надо осматривать и очищать от накипи полости охлаждения крышек. Механическую очистку производят через боковые отверстия крышек. Химическую очистку полостей охлаждения от накипи применяют при толщине ее более 1 мм.

В эксплуатации наблюдаются случаи появления трещин в крышках цилиндров. Крышку с трещиной заменяют новой, причем перед установкой ее необходимо убедиться в том, что уплотнительный буртик входит в кольцевую вымочку фланца втулки цилиндра с зазором по обе стороны. Если требуется, поверхность центрирующего буртика зачищают и проверяют на плите по краске.

Перед установкой на место крышка и все ее детали должны быть тщательно очищены и промыты, красно-медная прокладка отожжена, неисправные прокладки и уплотнения переливов заменены. При установке крышки надо следить за тем, чтобы не была повреждена резьба шпилек: шпильки со смятой или сорванной резьбой подлежат замене.

Проверка высоты камеры сжатия. Износ подшипников (головного, шатунного и рамового) приводит к постепенному увеличению объема камеры сжатия, т. е. к уменьшению степени сжатия и давления конца сжатия, к изменению параметров рабочего цикла и пусковых качеств дизеля. При замене деталей кривошипно-шатунного механизма объем камеры сжатия также может измениться и оказаться не соответствующим паспортным данным. Поэтому после замены указанных деталей или крышек цилиндров, перезаливки подшипников, а также при подозрениях на то, что объем камеры сжатия изменился вследствие износов подшипников, производят его проверку.

Обычно вместо объема камеры сжатия измеряют ее высоту. Для этого заготавливают два кубика свинца, высота которых должна быть на 2—3 мм больше ожидаемой высоты камеры. Затем снимают крышку цилиндра и ставят кубики на край верхнего торца поршня по оси дизеля с носовой и кормовой сторон цилиндра. Поставив крышку на место и закрепив ее двумя-тремя шпильками, проворачивают вал так, чтобы поршень перешел через в. м. т. После этого снимают крышку, вынимают кубики, измеряют высоту кубиков микрометром и сравнивают ее с указанной в формуляре дизеля. Рекомендуемая высота камеры сжатия для отдельных типов дизелей приведена в табл. 19.

В отдельных случаях в инструкциях по эксплуатации двигателей указывают не высоту камеры сжатия, а ее объем. Для непосредственного измерения объема камеры сжатия ставят поршень в в. м. т. и снимают форсунку. Через отверстие для нее в цилиндр заливают масло, причем объем приготовленного для этого масла должен быть точно измерен. Когда уровень масла поднимется до нижней кромки гнезда для форсунки, заливку прекращают

и измеряют оставшийся объем масла. Разность начального и оставшегося объемов даст величину объема камеры сжатия.

Высоту камеры сжатия регулируют изменением толщины прокладки под пяткой шатуна, а при неотъемной нижней головке — под крышкой цилиндра. У дизелей, имеющих общие для нескольких цилиндров крышки (головки), высоту камеры сжатия у каждого цилиндра не измеряют, а ограничиваются проверкой толщины прокладки под головкой.

Коленчатый вал. Техническое обслуживание коленчатого вала заключается в проверке отсутствия трещин, задиров и других повреждений вала, определении величины износа шеек, проверке положения вала в подшипниках (прямолинейности оси вала) и очистке внутренних полостей от отложений, а также проверке крепления противовесов, шестерни привода распределительного вала, демпфера и маховика.

Поверхностные дефекты вала определяют наружным осмотром, подозрительные места осматривают с помощью лупы. Особенно тщательно следует осматривать валы, имеющие поверхностную закалку шеек, в связи с их повышенной склонностью к образованию трещин.

Износ шеек коленчатого вала определяют их обмером с помощью микрометра, незначительные задиры и риски устраняют шлифовкой наждачным полотном, смоченным маслом с последующей полировкой. Чтобы избежать – попадания в масляные каналы металлической стружки, они должны быть плотно закрыты.

На поверхность шеек коленчатого вала действуют переменные силы. Вследствие этого шейки изнашиваются неравномерно: появляется разница в диаметре шейки в плоскости, проходящей через оси шатунной и рамовой шеек, и в плоскости, перпендикулярной ей. Шейка становится в сечении овальной или эллиптичной. Овальность шатунных шеек обычно больше ра-мовых.

Шатунные и рамовые шейки изнашиваются также неравномерно и по длине. Разность между наибольшим и наименьшим размерами по длине шейки называется конусностью. Шатунные шейки больше изнашиваются по длине, чем рамовые.

Положение вала относительно рамы дизеля проверяют просадочной скобой или индикатором. Сравнение результатов замеров с записями в формуляре,. сделанными при изготовлении или ремонте дизеля, позволяет определить просадку вала вследствие износа подшипников и решить вопрос об их замене или ремонте.

Разность замеров по каждой шейке за один оборот указывает величину биения, возникающего в результате смещения оси шейки от общей геометрической оси вала при одностороннем износе или появлении овальности шейки.

При достижении предельной величины биения шеек коленчатый вал подлежит проточке на станке.

Прямолинейность геометрической оси коленчатого вала проверяют по рас-кепам (величине расхождения щек кривошипов). При достижении предельно допустимой величины раскепов производят переукладку вала. Перед замером^раскепов проверяют прилегание^всех шеек вала к нижним вкладышам рамовых подшипников (по краске или щупом).

Работа дизеля с раскепами, превышающими предельные, или с зазорами между шейками и нижними вкладышами недопустима вследствие значительного увеличения напряжений изгиба, приводящего к поломке вала.

Если коленчатый вал имеет пустотелые шейки, то во время прокачивания двигателя маслом проверяют состояние связей и заглушек, а также периодически очищают внутренние полости коленчатого вала от грязи, особенно шатунные шейки, куда она отбрасывается центробежной силой.

Рамовые и шатунные подшипники. Техническое обслуживание подшипников заключается в проверке их технического состояния, плотности посадки вкладышей подшипников в гнездах, замере и регулировании масляных зазоров и проверке затяжки гаек крепления подшипников.

Правильность посадки вкладыша в гнезде проверяют по краске (не менее 2—3 пятен на 1 см2) или щупом. Если щуп толщиной 0,03 мм проходит между вкладышем и гнездом, вкладыш подлежит земене.

Масляные зазоры в подшипниках периодически замеряют в сроки, указанные в заводских инструкциях. При увеличении зазоров возрастает энергия ударной работы цапфы, в результате чего повышаются температура подшипника и скорость изнашивания, образуются трещины и выкрашивается антифрикционный слой. У рамовых подшипников четырехтактных двигателей изнашиваются главным образом нижние вкладыши, а у шатунных — верхние.

Наиболее частыми повреждениями подшипников, залитых баббитом, являются трещины в слое заливки, отставание и выкрашивание баббита. При отставании и выкрашивании баббита подшипники или их вкладыши заменяют. Подшипник с трещинами, не образующими замкнутого контура, может работать продолжительное время без замены.

Вкладыш с новым слоем заплавки проверяют постукиванием молотком по тыловой .его части: если вкладыш не имеет трещин и отставания заплавки, он издает звонкий звук.

Цвет баббитовой заплавки должен быть однородным тускло-серебристым, иногда с золотистым оттенком. Пористость в виде сыпи на поверхности баббита свидетельствует о его перегреве. Вкладыши с таким дефектом бракуют. Подшипники, залитые свинцовистой бронзой, на месте изготовления подвергают специальным методам контроля. В эксплуатации их проверяют простукиванием и внешним осмотром.

Как правило, вкладыши рамовых подшипников заменяют, поднимая коленчатый вал. При замене вкладыша одного подшипника без подъема вала нижнюю его половину выворачивают. Для этого в смазочное отверстие на шейке вала вставляют упорный штифт, который при повороте вала выжимает вкладыш из гнезда. Если на шейке вала нет отверстия для упорного штифта, вкладыш выворачивают с помощью упорной скобы, закрепляемой на щеке вала. Перед тем как вынуть нижний вкладыш, ослабляют гайки крепления всех рамовых подшипников, а для разгрузки рамовой шейки вынимают поршни из соседних цилиндров. При замене вкладышей необходимо убедиться, есть ли осевой зазор между торцами вкладыша и галтелями вала.

Зазоры в подшипниках измеряют щупом, вводимым между верхним рамовым или нижним шатунным вкладышем и шейкой вала. В подшипниках, залитых баббитом, зазоры можно измерить по свинцовому оттиску. У быстроходных дизелей, имеющих тонкостенные взаимозаменяемые вкладыши, их определяют аналитическим путем, вычитая диаметр шейки вала из внутреннего диаметра вкладыша.

В неразобранных шатунных подшипниках зазоры иногда определяют с помощью индикатора. Для этого упирают шток индикатора в нижнюю головку шатуна и приподнимают поршень вместе с шатуном специальным вакуумным устройством (при установленной крышке цилиндра), или талями.

Разность показаний индикатора в начале и в конце подъема поршня будет соответствовать зазору в подшипнике.

Затяжку гаек проверяют пробным их поворотом с усилием, предусмотренным инструкцией по эксплуатации. Если гайка поворачивается, то поворот ее производят до совмещения отверстия под шплинт.

Поршни и поршневые кольца. Направляющая часть (тронк) поршня изнашивается медленнее, чем рабочая поверхность втулки цилиндра, так как износ втулки обусловливается главным образом трением поршневых колец. Поэтому поршни заменяют в основном только при расточке втулки цилиндра или ее замене. Износ же поршневых колец сверх допустимых норм наступает значительно раньше предельного износа втулок цилиндров. Следовательно, сроки технического обслуживания диктуются предельными изно-сами поршневых колец.

Для осмотра и очистки поршня снимают крышку цилиндра, разбирают шатунный подшипник и с помощью приспособления поднимают поршень вместе с шатуном. После отсоединения поршня от шатуна снимают с него все кольца и тщательно промывают в керосине поршень и поршневые кольца. При пригорании колец в целях удаления нагара поршень выдерживают в подогретом до 80° С щелочном растворе. Чтобы избежать повреждения поверхности поршней, изготовленных из алюминиевого сплава, их очищают от нагара деревянным скребком.

После промывки поршня осматривают наружную его поверхность. На ней не должно быть трещин, рисок, следов задира и т. п. Задиры поршня и втулки цилиндра могут появиться в результате неправильного монтажа поршня и шатуна; нагрева головного подшипника вследствие недостаточного поступления смазки или попадания в него грязи; перегрузки цилиндра, вызванной неправильной регулировкой подачи топливного насоса или перегрузкой двигателя; слишком быстрого увеличения нагрузки после пуска холодного двигателя; резкого изменения температуры охлаждающей воды и охлаждения двигателя чрезмерно холодной водой; значительного пропуска газов при пригорании поршневых колец, которое может произойти из-за плохого сгорания топлива, использования несоответствующего сорта масла или обильной смазки.

Небольшие задиры рабочих поверхностей поршня и втулки цилиндра тщательно зачищают. При значительных повреждениях поршень, а иногда и втулку цилиндра заменяют запасными, причем после этого обязательно производят обкатку двигателя.

Поршевые кольца с дефектами заменяют новыми. Если у них нет дефектов, то проверяют зазоры в замках. Для этого используют специальное кольцо-калибр или запасную втулку цилиндра.

Зазоры в замках должны соответствовать величинам, установленным инструкцией завода-изготовителя. Торцовый зазор каждого кольца проверяют обкатыванием его по канавке, причем щупом измеряют зазор по всей окружности. Местные неровности в канавках устраняют шабровкой их верхней плоскости.

У маслосъемных колец проверяют высоту их цилиндрической части, которая обычно при работе увеличивается. Поэтому кольцо опиливают, оставляя первоначальную высоту пояска, или заменяют его новым. Надевают кольца с помощью специальных щипцов или трех пластинок. Вначале надевают маслосъемные кольца, а затем остальные последовательно снизу вверх. Маслосъемные кольца с конической поверхностью устанавливают так, чтобы цилиндрический поясок находился снизу.

Перед установкой новые кольца подгоняют по шабровочной плите, исправляя их неплоскостность, возникающую при короблении, а также проверяют прилегание наружной поверхности колец к втулке (допускается зазор не более 0,03 мм). У хромированных колец необходимо проверять состояние хромовых покрытий. Кольца с дефектами покрытия (трещинами, отслаиванием, шелушением и т. д.) к установке не допускаются.

Рис. 1. Приспособление для установки поршня в сборе с кольцами в цилиндр

Упругость кольца можно оценить по раскрытию его замка в свободном состоянии. Если кольцо свести концами вместе, а затем отпустить, то у нормально упругого кольца замок должен раскрыться на величину не менее 0,1 диаметра кольца.

Старые кольца надевают так, чтобы они попали в свои канавки и чтобы нижняя торцовая поверхность не оказалась вверху. Это же правило соблюдают и при надевании новых колец. Их устанавливают в соответствии с метками, сделанными во время предварительной пригонки колец по канавкам. Поршневые кольца размещают с поворотом замков на 120° один относительно другого.

В цилиндр поршень опускают с помощью специального приспособления для направления поршневых колец, представляющего чугунный цилиндр, расточенный изнутри на конус.

Зазор (натяг) между поршневым пальцем и отверстием в бобышке проверяют путем сравнения результатов обмеров бобышки и пальца. У крупных дизелей его можно проверить и щупом. При несоответствии зазора требова-ваниям инструкции палец заменяют.

Шатуны. Во время эксплуатации необходимо наблюдать за подшипниками верхней и нижней головок шатуна и за шатунными болтами. Втулки верхней головки шатуна проверяют при каждой выемке поршня, при этом осматривают их рабочие поверхности и контролируют зазоры между втулкой и поршневым пальцем. При обнаружении на рабочей поверхности втулок задиров их зачищают шабером. Зазор между втулкой и пальцем проверяют щупом, при этом учитывают овальность пальца и определяют наибольший и наименьший зазоры в зависимости от его поворота. Если зазор близок к предельному, втулку заменяют. Новую втулку постепенно расшабривают до получения монтажного зазора.

Особого наблюдения требуют шатунные болты, так как обрыв их приводит к серьезным авариям. При каждой разборке шатунных подшипников тщательно осматривают резьбу и стержень болта с помощью лупы. Надрывы в резьбе, а также трещины и забоины на ней и стержне болта не допускаются. Измерением длины болта проверяют, нет ли остаточных деформаций от растяжения. Гайки шатунных болтов должны навертываться на резьбу от руки без особых усилий, но и без качки. Прилегание опорных поверхностей головок болтов и гаек к соответствующим плоскостям подшипника проверяют щупом. Для выявления трещин шатунные болты промывают и выдерживают в керосине в течение 10—15 мин, после чего их тщательно протирают и покрывают тонким слоем мелового раствора. При наличии трещин их следы проявляются на поверхности, покрытой мелом. В заводских условиях трещины выявляют с помощью магнитного дефектоскопа.

Рис. 1. Установка колец на поршень с помощью пластинок

Затяжку шатунных болтов производят с таким расчетом, чтобы крышка кривошипной головки прочно соединялась со стержнем шатуна, а напряжения в болтах не превышали допускаемых. Выполняют эту операцию в такой последовательности:
— предварительно обжимают стыки, равномерно заворачивая гайки штатным ключом без удлинителя усилием одной руки (20—30 кгс) до упора. Под упором понимается момент резкого возрастания усилия затяжки в начале плотного прилегания стыковых поверхностей. У некоторых дизелей это положение отмечается рисками на гайке и на крышке шатуна;
— проверяют плотность прилегания стыковых поверхностей. Зазор в стыках между вкладышами, а также между головками болтов и гайками и их опорными поверхностями не допускается; зазор в стыке между крышкой и шатуном должен соответствовать указанному в инструкции по обслуживанию дизеля;
— увеличивают затяжку за три-четыре прохода, дотягивая гайки еще на одну-две грани, после чего плавно отпускают их до свободного состояния;
— измеряют специальной скобой первоначальную длину свободных шатунных болтов, результаты измерения записывают в формуляр дизеля;
— плавно, без рывков заворачивают гайки до упора, проверяя совпадение рисок на гайках и крышках шатунов;
— в несколько (три—шесть) проходов равномерно затягивают гайки до окончательного положения, соблюдая указания инструкции по обслуживанию по затяжке шатунных болтов;
— проверяют совпадение отверстия под шплинт на болте с прорезью на гайке, при несовпадении доворачивают гайку до места;
— измеряют специальной скобой окончательную длину шатунных болтов после затяжки и определяют величину их удлинения, которая должна быть в пределах, регламентированных заводом-строителем. Если она окажется больше допускаемой, необходимо все болты на шатуне отпустить до свободного состояния, проверить их первоначальную длину и вновь затянуть в указанной последовательности. Отвертывать гайки для уменьшения удлинения или для совмещения отверстия и выреза под шплинт запрещается;
— зашплинтовывают гайку, соблюдая правила установки шплинтов и разводки их концов, указанные в инструкции. При каждой затяжке или перетяжке болтов следует использовать только новые шплинты.

Окончательно затягивают шатунные болты одним из следующих приемов: ключом с заданной длиной рукоятки затягивают гайки до отказа. Точность и равномерность затяжки в данном случае в значительной степени зависят от опытности сборщиков в связи с невозможностью с достаточной точностью определить фактическую величину прикладываемого к ключу усилия. Обычно считается, что усилие, прилагаемое к ключу одним человеком, составляет в среднем 35—40 кгс. Однако следует помнить, что при хорошем упоре один человек в состоянии приложить усилие до 150—200 кгс, вследствие большой неравномерности затяжки такой способ не рекомендуется.

Затяжка шатунных болтов ударами кувалды или с помощью талей совершенно недопустима, так как при этом возможны растяжение и обрыв болтов;

специальным динамометрическим ключом (механическим или гидравлическим) затягивают гайки с моментом затяжки, указанным в инструкции по обслуживанию. Точность и равномерность затяжки в данном случае зависят от точности регулировки динамометрического ключа и соблюдения условий изготовления и подготовки к монтажу шатунных болтов.

Разное значение коэффициента трения, зависящее от условий смазки и состояния поверхностей трения в резьбе и на торце гайки, приводит к тому, что при одном и том же вращающем моменте разница усилий затяжки болтов достигает 20—30% от средних величин. Несмотря на указанный недостаток, этот способ широко применяют на машиностроительных предприятиях, и он может быть рекомендован для судовых условий при наличии соответствующего оборудования;

ключом с произвольной длиной рукоятки затягивают гайку, поворачивая ее от положения упора на указанный в инструкции по обслуживанию угол от отправной до окончательной метки на гайке, или на заданное количество делений на цилиндрической части гайки, или на заданное количество граней. Данный способ обеспечивает наименьшую разницу усилий затяжки и является наиболее рациональным для судовых условий;

специальным домкратом растягивают шатунный болт с заданным усилием (или на заданную величину удлинения), после чего ослабевшую при вытяжке болта гайку вновь заворачивают до положения упора и снимают домкрат. По точности такой способ аналогичен предыдущему, но его преимущество состоит в том, что в болте не возникают напряжения кручения, вследствие чего при том же усилии затяжки болт оказывается менее нагруженным и работает более надежно.

Нормативные значения усилий, моментов, углов поворота гаек и допускаемых удлинений болтов указывают заводы-строители.

Рассмотренные приемы могут использоваться для затяжки не только шатунных болтов, но и других ответственных соединений (анкерных связей, шпилек крепления крышек, фундаментных болтов и т. д.).

Шатунные болты заменяют при обнаружении на них дефектов или после аварий, связанных с заеданием поршней, подплавлением подшипников и разносом дизеля, а также независимо от состояния после отработки ресурса, указанного в инструкции по эксплуатации.

У многих современных дизелей назначенный ресурс шатунных болтов до замены устанавливается равным назначенному ресурсу дизеля до капитального (среднего) ремонта.


Читать далее:

Категория Судовые дизели