Ремонт деталей цилиндро-поршневой группы

Цель работы:

Изучение способов оценки технического состояния и способов ремонта деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ), назначения отдельных деталей.

Рисунок 9. Поршень в разрезе с указанием размерных групп.

Оборудование и материалы: микрометр 75-100 мм, контрольная мера для поверки микрометра 75 мм, микрометр 0-25 мм, ролик цилиндрический, нутромер.

Теоретические сведения о ремонте деталей ЦПГ:

Рисунок 10. Гильза цилиндра в сборе.

В состав деталей цилиндро-поршневой группы входят: поршень, компрессионные кольца, маслосъемные кольца, гильза цилиндра (либо блок цилиндров при отсутствии в конструкции вставных гильз) [6-8, 16]. Основной деталью, определяющей работоспособность ЦПГ, является поршень. Он изготавливается методов литья под давлением из сплавов алюминия с кремнием с последующей термообработкой (старением) и накаткой рабочей поверхности роликом (упрочнением). Твердость поверхности поршня должна быть в пределах HB100-130. Наряду с требованиями к физико-механическим свойствам материала детали, к детали предъявляются жесткие требования к размерам и форме сопряженных поверхностей. Диаметр цилиндрической поверхности поршня и другие размеры должны измеряться в соответствии со спецификацией (см. Рисунок 9). Гильза цилиндров ЗМЗ-402 вставная, выполненная из серого чугуна СЧ 24-44. Размеры вставной гильзы цилиндров должен измеряться в соответствии со спецификацией (см. Рисунок 10). Поршневые кольца должны иметь зазор в замке 0,3-0,6 мм у компрессионных колец и 0,3-1,0 у маслосъёмных колец. Нижнее компрессионное кольцо сделано с фаской на внутренней поверхности кольца. Эта фаска должна быть обращена к верху поршня. Верхнее компрессионное кольцо хромировано. Предельные значения зазоров в сопряжениях при износе также нормируются. Максимальный зазор в сопряжении поршень-цилиндр не должен превышать 025 мм. Зазоры в других сопряжениях ЦПГ не должны превышать значений: поршневое кольцо – канавка в поршне (по высоте) 0.15 мм, зазор в замке поршневого кольца 2.5 мм

Порядок выполнения работы:

Варианты выполнения работы для всех студентов одинаковы. Различаются только вопросы на защиту работ.

Задание:

1. Изучить конструкцию узла и сделать эскиз его продольного разреза.

2. Измерить рабочей поверхности гильзы, поршня и занести результаты в таблицу.

3. Рассчитать износ поверхностей, эллипсность и бочкообразность рабочей поверхности гильзы.

4. Измерить зазор в поршневых кольцах (боковой и в замке).

5. Оценить зазор в сопряжении деталей и сделать вывод о годности деталей к использованию.

6. Оценить состояние рабочей поверхности поршня и гильзы.

7. Составить техпроцесс ремонта и сборки ЦПГ.

Отчет должен содержать титульный лист, эскиз механизма, техпроцесс в виде таблицы, выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Почему не допускается использование бывших в употреблении поршней для ремонта двигателей?

2. Из-за чего может происходить заклинивание поршня при работе двигателя?

3. Из-за чего может в процессе приработки появляться на поверхности поршня следы сухого трения?

4. Какая неточность изображена на поперечном разрезе двигателя Рисунок 8, позиция 10?

5. Почему не допускается устанавливать поршневое кольцо большего ремонтного размера в поршень даже при условии стачивания лишнего металла в замке?

6. Почему верхнее поршневое кольцо не имеет фаски на внутренней поверхности?

7. Почему на современных поршнях не стали делать Т-образного разреза на юбке?

8. Возможно ли при ремонте уменьшить зазор между поршнем и гильзой путем ее поворачивания? Каковы последствия этого?

9. Что будет, если зазор в замке поршневого кольца будет меньше требуемого? Это хуже или лучше увеличенного зазора?

10. Возможно ли самопроизвольное вращение поршневых колец в процессе работы ДВС?

11. Из-за чего возможно оплавление кромок поршня при работе после сборки ДВС?

12. Гильза ГАЗ-21 фиксировалась в блоке цилиндров с помощью буртика вверху гильзы а нижний ее край герметизировался резиновым уплотнением, а ГАЗ-24 с помощью буртика внизу гильзы. Какой вариант лучше?

13. Почему при проектировании нового двигателя ЗМЗ-406 было принято решение не использовать гильзованный алюминиевый блок цилиндров, а вернуться к чугунному без гильз?

14. Какие маслосъемные кольца лучше – коробчатого сечения или наборные и почему?

15. При подгонке веса поршня в каком месте можно высверливать металл?

16. Почему в сечении юбки поршень имеет эллипсную форму и для чего?

17. Для чего сделаны сквозные прорези в поршне на половине его высоты?

18. Почему поршень ориентирован в пространстве с помощью надписей «вперед» или «назад»? Что будет, если перепутать ориентацию поршня?

19. Какое поршневое кольцо лучше – чугунное или стальное и почему?

20. Из-за чего поршневые кольца ломаются на несколько частей при работе четырехтактного двигателя?

21. Почему рекомендуют подбирать поршень к гильзе путем протаскивания щупа между юбкой и поршнем? Разве недостаточно произвести промер диаметров гильзы и поршня?

22. Из-за чего при износе возникает бочкообразность гильзы?

23. Почему с некоторых пор перестали использовать вставку из жаропрочного чугуна в верхнюю часть гильзы?

24. Почему детали ЦПГ 2 и 3-го цилиндров изнашиваются быстрее, чем 1 и 4 –го (на примере ЗМЗ-402.10, 4063.10)? А у ДВС ЗМЗ-4062.10 эта проблема отсутствует?

25. Что такое наборные компрессионные поршневые кольца и для чего они применяются?